3D细胞培养用透明纸的制备及应用研究

发布时间：2021-07-20 22:54

　　三维（3D）细胞培养能够较为准确地模拟体内微环境,对于研究细胞生命活动具有重要的意义。纤维素纸因其具有丰富廉价、生物相容性好、高孔隙率等优点,可以为细胞的生长提供足够的空间,且能够通过纸张的堆叠和拆分简单实现2D和3D环境的转换,因此,纸张作为一种3D细胞培养平台在药物筛选、构建疾病模型、修复组织缺陷等方面得到了广泛的应用。然而,由于纸张中纤维的各向异性排列造成的光散射,对细胞观察造成了阻碍,导致细胞图像分辨率不高,限制了纸张在细胞培养中的应用。此外大多数纸张由于缺乏细胞粘附而不适宜细胞培养。且纤维素纸张长期暴露于培养液中会破坏纤维之间的结合并导致细胞损失。因此,本研究意在制备一种水下透明度高、力学强度高、细胞粘附性好的高性能纸基材料,开发3D纸基细胞培养平台,从空间上分析细胞的生长和迁移,拓宽纸张在生物医药方面的应用。主要研究内容如下:（1）纤维素透明纸的制备与性能比较。采用棉纤维和微晶纳米纤维素为原料,通过TEMPO氧化法和溶解再生的方法制备TEMPO氧化透明纸、溶解再生纤维素透明纸、纳米纤维素透明纸,分析比较纸张的孔径结构、透光率和力学性能等。结果表明:TEMPO氧化法制备的透明... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?２Ｄ和３Ｄ细胞培养的示意图??－［５］??

?陕西科技大学硕士学位论文????分被反射，还有一部分透过纸张（如图１－２）。因此纸张的光学性质由入射光分解成的各??方向的数量和由反射或透射所产生的散射的数量所决定。即当光线全部透过纸张而没有??发生吸收和散射，纸张呈现完全透明的状态？，而当光线被全部吸收时，纸张呈现黑色：??当光线被全部散射时，则是白色的不透光纸［６１，６５，６６１。??入射光?｜?反射光??Ｉ??＇取?Ｉ??Ｉ??Ｉ??Ｉ??Ｉ??透射光??Ｉ??Ｉ??ｊ??图１－２光线通过纸张产生的反射、折射、散射和透射原理图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，?ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ，?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?ａｎｄ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｏｆ?ｌｉｇｈｔ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｐａｐｅｒ??１．４．２纤维素基透明纸的制备方法??研究表明，通过有效降低纸张中的微孔结构和降低纤维尺寸，可以避免光散射，显??著提高纸张的透明度。通常采用物理浸渍、机械处理以及化学处理的方法制备透明纸。??（１）物理浸溃??物理浸溃法是最早制备透明纸的一种方法，将湿法成型制备的原纸浸渍到油、树脂、??蜡等透明剂中，经过干燥获得透明纸，其作用机理是将透明剂填充到纸张内部的孔隙中，??减小纸张的孔隙率和孔径尺寸［６７］。由于透明剂的折光率往往与纤维素纤维的折光率相似，??浸渍后的纸张会形成较为均一的光学介质，使得纸张的透明度提高。同时，进入纸张内??部的透明剂固化或与纤维交联后，一定程度上能够提高纸张的强度。目前所用透明剂主??要有饱和脂肪烃树脂、聚醚三元醇和聚异氰酸酯、苯乙烯和丙烯酸及丙烯酸酯共聚物、??淀粉类衍生物

究孔隙分布与透光率的相关性，制备具有合适尺寸孔径的纸张。??并分析纸张的强度、亲水性和生物相容性等性能。??（３）采用单层纸张培养细胞，通过检测细胞活性以及细胞在纸张上的铺展情况，验??证所制备的纸张用于培养细胞的可行性。搭建３Ｄ细胞培养平台，利用纸基材料的可堆??叠性和可拆分性，实现细胞培养２Ｄ环境和３Ｄ环境的转换。分别在光学显微镜和荧光显??微镜下观察比较每层的细胞形态和增殖情况，从空间层面研究细胞在纸张中的渗透和迁??移。??１．５．３本论文的技术路线??本课题的技术路线如图１－３所示。??研究内容?研究方法?性能表征??纤维素透誶ｉ?ｊｉ?１］丨形貌观察??明纸的制丨微晶纳米纤维素丨丨＾＇二：?！?（ＳＥＭ）；??备及其性；湿法成型?丨丨＼?丨ｉ孔径及孔隙率；??能研究?ｉ溶解再生?丨丨＼＜１一７?Ｕ?（ｍｉｐ）?：??々?法？！１韦準．界黑夕ｉ?透光率??又少?＂Ｉ?ＣＵＶ／ＯＭ）?Ｉ??１１＾１?！??性—＾?ＭＣＣｓｏＭｉｏｎ?Ｉ?（ＣＣＫ－８／ＦＭ）?Ｉ??ｒ??、ｉ生物相容性！??锌维妄衮〔???—?（ｃｃｋ＿８）??ｎｉＳｉ?．．．．．…．．．細?ｕ＂ｕｒ？ｉ，！细胞粘附性！??ｌｉｌｔ?３／?Ｉ?（ＳＥＭＶＦＭ）?Ｉ??细胞养?Ｃｅｌｌｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｉｎｇｌｅ?Ｃｅｌｌｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?Ｃｅｌｌｓ?ｇｒｏｗ?ａｎｄ?＿?？?／?，、ｎ?１＊■?＼??ｌａｙｅｒ?ｏｆ?ｐａｐｅｒ?ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ?ｏｆ?ｐａｐｅｒ?ｍｉｇｒａｔｅ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｐａｐｅｒ?ｅ?ｓ〇?ｓｅｒｖａｔｉｏ，?！?（?ＯＭ／ＦＭ?）??图１－３细胞培养用透明纸的技


本文编号：3293762