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吴贵生 等 ：一种壳聚糖 ／聚丙烯酰胺水凝胶基底材料 的研究 文章编号 ：1001—9731(2013)20—2949—05 一 种壳聚糖 ／聚丙烯酰胺水凝胶基底材料的研究 吴贵生，叶志义 (重庆大学 生物工程学院，重庆 400044) 摘 要 ： 制备一种新 的硬度可变的生物基底材料。 衬的物质对细胞 的影响，这无疑增加了研究的复杂性 通过红外光谱对 比分析 、吸水称重法、旋转流变仪法 、 而不能单独去研究基底硬度这个力学 因素对细胞 的影 MTT法等实验对壳聚糖 ／聚丙烯酰胺水凝胶材料的结 响。壳聚糖 以其生物官能性、血液相容性 、安全性和抑 构、溶胀性、弹性模量 、细胞毒性等性能进行测定。将 菌性等优 良性质在医药 、生物医学工程等领域受到广 HepG2细胞接种到壳聚糖 ／聚丙烯酰胺水凝胶基底材 泛关注。如将不 同材料与壳聚糖制成膜，让这两种材 料上 ，24h后对材料上生长 的细胞进行形态学观察 比 料原有功能得到协调口 ；用壳聚糖制备各种微载 较细胞的生长情况。结果发现不 同配方制成的壳聚 体 ”；制备组织工程支架材料 口 。壳聚糖带正 电 糖 ／聚丙烯酰胺水凝胶 的硬度具有 明显梯度差异，具有 荷有利于细胞的贴壁 ，将壳聚糖制成薄膜并在其 良好的生物相容性。这种新的生物基底材料可 以为细 上接种细胞 ，发现在壳聚糖膜上细胞贴壁时间变短。 胞力学基础研 究提供帮助。 为此 ，本文选择在聚丙烯酰胺溶液 中用共混法制备一 关键词 ： 壳聚糖 ；聚丙烯酰胺水凝胶 ；可变基底 ； 种可变基底材料 。 MTT法 2 实 验 中图分类号 ： 0636 文献标识码 ：A DOI：10．3969／j．issn．1001—9731．2013．2O．010 2．1 制备聚丙烯酰胺水凝胶 参照文献[22]所述方法 ，配制 1 (质量浓度)甲 l 引 言 叉双丙烯酰胺原液 、3O (质量浓度)丙烯酰胺原液和 细胞作为生物体结构和功能的基本单位 ，可 以感 0．1g／mL过硫酸铵溶液 ，制备聚丙烯酰胺水凝胶。不 受来 自外界的物理、化学和生物等因子的刺激，并对刺 同软硬度的聚丙烯酰胺水凝胶可以通过改变凝胶配方 激做出响应[1]。细胞生长的基底硬度是一个重要 的 中交联剂 (甲叉双丙烯酰胺)的量来调节 ，交联剂的量 力学研究参数 ，也是 当前细胞力学领域研 究 的热点 。 越大制备得到的水凝胶硬度越大。 Engler等研究显示干细胞对组织弹性非常敏感 ，可 随 2．2 制备壳聚糖 ／聚丙烯酰胺水凝胶 组织中的弹性指数变化而 向某一谱系分化 (专化)并产 2．2．1 19／6(质量浓度)壳聚糖溶液配制 生相应的表型。类似于脑组织的软基质有 “神经向”诱 因壳聚糖溶解度 比较低，所 以选用 l 的壳聚糖 导功能 ，肌肉组织稍硬基质有 “肌向”诱导功能，软骨的 溶液进行实验 。将 0．5g壳聚糖 (脱乙酰度 ≥90 上 硬度有 “骨向”诱导功能_c]。研究者用聚丙烯酰胺水凝 海生工生物有 限公司)加入到 50mIl 醋酸溶液中， 胶为硬度可变基底材料来进行细胞培养研究不同软硬 37。C搅拌至溶解 ，静置 24h后，室温保存备用 。 基底对细胞弹性 以及细胞生理的影 响 j，然而细胞在 2．2．2制胶方法 聚丙烯酰胺水凝胶基底生长需要表衬利于细胞贴附的 表 1为壳聚糖 ／聚丙烯酰胺水凝胶配方。 物质如胶原、层粘连蛋 白、纤连蛋 白、明胶 、多聚赖氨酸