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《2017全国先进复合材料科学与应用研讨会摘要集》2017年
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磁性纳米颗粒复合水凝胶及其在肿瘤细胞3维培养中的应用

张天柱  郭兆彬  
【摘要】:细胞外基质是细胞生长的天然微环境,也是研究者构建体外细胞生长环境时重点模拟的对象,无论是从结构、化学组成等方面。其中对于其微米、纳米尺度拓扑结构的模拟是现阶段研究的热点之一,目前常用的模拟手段是微纳加工技术。其中,通过自下而上(bottom up),如自组装形成类似结构则不仅具有制备过程简单,易于实现,可大规模操作等优势。本工作通过静磁场诱导细胞粘附的球形磁性纳米材料自组装,在二维平面和三维空间中分别制备了仿细胞外基质的纤维状结构,并对其细胞培养应用研究做了初步的探索。将组装图案交联至水凝胶基底固定,表面培养卵巢癌细胞OVCAR-5,确定其纤维状图案具有细胞粘附功能且可诱导OVCAR-5细胞铺展和迁移,并且具有诱导细胞迁移形成多细胞球的潜力。为排除溶剂蒸发对组装结构产生的影响,我们通过静磁场诱导,在水凝胶内部(三维空间)构建纤维状纳米颗粒组装体。实验对不同浓度的组装体的结构和密度进行了表征,结果发现随着磁性颗粒浓度的提高,组装体的密度也显著提高,但不和浓度呈线性关系;同时组装体提高了材料整体的杨氏模量,并导致材料杨氏模量的各向异性。垂直于组装体方向截面上MCF-7乳腺癌细胞培养结果及FDA-PI染色显示,0.1 mg/mL,0.5 mg/mL和1.0 mg/mL三种不同磁性纳米颗粒组装体浓度的剖面均可诱导MCF-7细胞迁移、聚集并形成多细胞球。
【作者单位】:东南大学生物科学与医学工程学院
【分类号】:Q813.11;TB383.1

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