聚二甲基硅氧烷表面处理参数对细胞牵引力测量的影响

目的聚二甲基硅氧烷(PDMS)是微流控生物芯片的常用材料,对其进行表面处理,孵育均匀荧光粒子,通过测量细胞牵引力作用下荧光粒子的位移,可以测量细胞牵引力。不同的表面处理流程可以影响荧光粒子的黏附以及PDMS的表面特性,从而影响细胞牵引力的结果,本研究拟探究不同处理流程对细胞牵引力测量的影响。方法使用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对PDMS进行前置浸泡处理,使得APTES与PDMS表面的羟基结合,并于其末端结合荧光粒子,然后在其上人脐静脉内皮细胞(HUVEC)进行静态培养,测量细胞在基底产生的变形与牵引力。研究在该过程中,是否等离子清洗、APTES浓度为2%与5%、处理时间为30、60 min对基底变形及牵引力测量结果的影响。结果选取空间分辨率明显的位移场进行分析,以未等离子清洗、APTES溶液浓度为5%、处理时间30 min为实验组,进行3组对照。在ATPES处理前对PDMS进行等离子清洗导致细胞在PDMS基底产生的变形下降25%;将APTES溶液浓度由5%降至2%导致细胞产生的变形下降39%;将APTES处理时间由30 min延长至60 min导致变形下降20%。结论等离子清洗处理、降低APTES溶液浓度以及延长处理时间均会导致细胞产生的变形减小,从而引起细胞牵引力的计算结果偏小,前两个因素的影响最为显著。