[發(fā)明專利]一種微納米拓撲智能膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110138882.4
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102250373A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 陳莉;賀曉凌;聶萍萍;趙義平
• 申請（專利權）人: 天津工業(yè)大學
• 主分類號: C08J7/18
• 分類號: C08J7/18;C08J5/18;C08F257/02;C08F120/54;C12N5/00
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技術領域

本發(fā)明屬于膜材料領域，特別涉及智能膜及其制備方法。

背景技術

納米材料是上世紀80年代以來興起的一個嶄新的領域，由于具有獨特的納米效應，使其在各個領域得到廣泛研究與應用，近年來在組織工程領域的研究正成為新的研究熱點。組織工程的三要素是種子細胞、支架材料和生長調(diào)節(jié)因子，其中支架材料起中心作用。過去支架材料常常是從材料學角度出發(fā)進行設計，而不是從生物學角度來考慮宿主如何使植入材料整合、使組織重建，所以經(jīng)常被生物體視為異物而排斥。為適應組織工程的要求，需要從仿生角度出發(fā)設計支架材料，使支架材料不僅要為特定的細胞提供結構支撐，還要使不同類型的細胞可以保持正確的接觸方式，為細胞提供特殊的生長和分化信號，使細胞能表達正確的基因并進行分化，從而形成具有特定功能的新生組織【成國祥，蔡志江.納米結構組織工程支架材料.中國醫(yī)學科學院學報，2002，24(2)：207-210】。有研究表明：微納米尺度的拓撲結構與機體內(nèi)細胞生長的自然環(huán)境極為相似，因此有關微納米拓撲結構的構建以及對細胞行為影響的研究正形成一個熱點領域和方向【孟潔，朱廣瑾.納米拓撲結構的構建以及對細胞行為的影響.生物醫(yī)學工程學雜志，2007，24(3)：685-689】。

近年來研究者們對不同微納米拓撲結構對細胞行為的影響進行了研究。國外如Dalby等【Dalby?MJ，Childs?S，Riehle?MO，et?al.Fibroblast?rection?to?island?topography?1changes?in?cytoskeleton?and?morphology?with?time.Biomaterials，2003，24(6)：1927-1932】制備了表面分布有納米級島狀結構的聚合物材料。研究發(fā)現(xiàn)島狀的弧性結構有利于細胞的粘附、定位和聚集，尤其是基因表達優(yōu)于單純的平面培養(yǎng)基。Curtis等【Curtis?AS，Gadegaard?N，Dalby?MJ，et?al.Cells?react?to?nanoscale?order?and?symmetry?in?their?surroundings.IEEE?Trans?Nanobioscience，2004，3(1)：61-66】通過電子刻蝕技術在聚乙酸內(nèi)酯或聚甲基丙烯酸甲酯表面制備有序排列的直角或六邊形的納米點，通過檢測該拓撲結構對人類纖維母細胞的影響發(fā)現(xiàn)：與不規(guī)則表面或平面的材料相比，細胞在具有規(guī)則納米點結構的材料表面上的黏附明顯降低。國內(nèi)如路慶華等【朱邦尚，路慶華等.不同的基質(zhì)表面形貌對細胞生長行為的影響.細胞生物學雜志，2003，25(4)：228-230】研究了不同幾何輪廓的脊/溝狀形貌結構和不同間距的柱狀體對鼠C6神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞生長的影響。研究結果表明：細胞在脊上貼壁生長而不是溝中，且沿著脊/溝的長軸方向趨向生長，而在平面的基質(zhì)上細胞的生長是無序的。微纖和V-形溝槽形貌從外形上類似于體內(nèi)細胞外基體中的膠原蛋白纖維，因此有利于細胞的貼壁和趨向生長；矩形溝槽形貌不利于細胞的貼壁。柱狀體間距影響細胞的貼壁和鋪展，進而影響細胞的生長行為；大的間距不利于細胞生長，當間距很小時，柱狀體截面的幾何輪廓影響細胞的行為。這些研究旨在構建理想的細胞-納米材料界面，使納米支架材料上培養(yǎng)的異體生物組織和細胞免受受體免疫系統(tǒng)識別排斥，能較長時間保持培養(yǎng)細胞的成活率并維持其功能，進一步提高納米材料的生物相容性【陳鐘，吳振宇.納米材料在組織工程中的應用研究.國外醫(yī)學生物醫(yī)學工程分冊，2004，27(5)：278-280】。