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先进材料:科学家开发新型三维支架实现细胞培养精准控制

德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员近日成功开发出一种新型三维聚合物支架,能够实现对细胞粘附及细胞形状的三维精确控制。该研究成果发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。

传统的三维细胞培养材料,如琼脂糖、胶原纤维或基质胶,虽然能模拟体内环境,但其孔径大小不一,导致难以从结构和生化角度对实验结果进行标准化表征。为解决这一问题,研究团队采用了一种具有疏蛋白(protein-repellent)特性的柔性聚合物,并结合可结合蛋白的盒状支撑点,通过激光直刻法(Direct Laser Writing)制作出高度有序的支架结构。

该支架由25微米高的支柱组成,支柱之间通过细棒连接,连接点高度可调。盒状支撑点被精确放置在细棒中间。当含有粘附蛋白的溶液浸入支架时,蛋白仅与盒状支撑点结合,细胞在2小时内占据支架并仅粘附于特定位点。通过调整支撑点和细棒的位置,研究人员能够实现对细胞形状的三维控制,为组织工程和再生医学提供了新的工具。

参考文献:Klein, F., Richter, B., Striebel, T., Franz, C. M., Freymann, G. v., Wegener, M., & Bastmeyer, M. (2011). Two-Component Polymer Scaffolds for Controlled Three-Dimensional Cell Culture. Advanced Materials, 23(11), 1341–1345. DOI: 10.1002/adma.201004060

(责任编辑:glia)