由于塑料材料成本低廉、使用方便、易于消毒,所以利用它們作為組織培養(yǎng)的材料變得越來(lái)越普遍。然而,未經(jīng)處理的塑料例如聚乙烯表面通常不適宜培養(yǎng)許多附著性強(qiáng)的細(xì)胞族,因?yàn)樗鼈儾荒艽龠M(jìn)細(xì)胞的附著、散播及生長(zhǎng)。過(guò)去,一些化學(xué)方法(如置于硫酸或鹽酸的蒸汽中處理,水解或臭氧分解被用于修飾聚合物表面以利于細(xì)胞生長(zhǎng)。但同許多濕法處理一樣,化學(xué)方法僅是一個(gè)方面的反應(yīng),并且對(duì)工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)價(jià)格較貴。
組織培養(yǎng)材料等離子體處理
等離子體是由帶電粒子和中性粒子組成的表現(xiàn)出集體行為的一種準(zhǔn)中性氣體。可根據(jù)不同的研究目的對(duì)其作不同的分類。例如,根據(jù)帶電粒子溫度的高低可以分為兩類:帶電粒子溫度為3×102～3×105K時(shí)稱為低溫等離子體;溫度為105～108K時(shí)稱為高溫等離子體。其中低溫等離子體按照溫度和熱力學(xué)平衡程度又可分為熱等離子體和冷等離子體。在高分子領(lǐng)域主要應(yīng)用的是冷等離子體,亦稱低溫等離子體。由于其中的離子、自由基、中性原子或分子等粒子的溫度接近或略高于室溫,故稱低溫等離子體。用低溫等離子體處理高分子材料有其的優(yōu)點(diǎn),既能使材料表面分子激發(fā)、電離或斷鍵,又不會(huì)使材料熱解或燒蝕,其改性的深度只是材料表面幾十至幾千埃的范圍。與其它表面改性方法相比,等離子體法既能較容易地在材料表面引入特定的官能團(tuán)或其它高分子鏈,還可避免因加工而使支架材料表面改性效果降低或喪失。與傳統(tǒng)的“濕式"改性技術(shù)相比,等離子體技術(shù)是“干式"操作,成本低,操作簡(jiǎn)便,改性的程度可通過(guò)工藝條件加以控制。理論上講,它可以對(duì)任何形狀、任何性質(zhì)的材料進(jìn)行表面改性,并且它只改變材料的表面性質(zhì),而不會(huì)改變其本體性質(zhì)。
利用輝光放電等離子體處理改變聚合物表面性質(zhì)以利于細(xì)胞生長(zhǎng),可將聚乙烯培養(yǎng)皿在減壓環(huán)境下用氣體等離子體處理。這種處理大大提高了聚乙烯的細(xì)胞培養(yǎng)能力,并且經(jīng)過(guò)處理的培養(yǎng)皿的老化不會(huì)對(duì)它們支持細(xì)胞生長(zhǎng)的能力有大的影響。基于碳原子光譜的檢測(cè),觀察等離子體處理過(guò)的聚乙烯可得出結(jié)論,C-O官能團(tuán)是影響細(xì)胞粘力的主要因素。因此,可以認(rèn)為對(duì)于多種單體制備的等離子體修飾表面,細(xì)胞培養(yǎng)效率的提高同表面C-O官能團(tuán)有關(guān)。一些聚合物的等離子體處理如聚乙烯用O2或含O2的物質(zhì)來(lái)處理,結(jié)果顯示表面C-O官能團(tuán)大有增加。細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)表明,這種表面的細(xì)胞附著能力有所提高,細(xì)胞散播特性體現(xiàn)得也較好。盡管各種表面性質(zhì)和傳遞細(xì)胞的表面化學(xué)過(guò)程的相互關(guān)系仍是一個(gè)值得探討的問(wèn)題,但通常認(rèn)為輝光放電等離子體處理可用于處理襯底以使其適合于細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用。另外,等離子體處理也適用于大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)皿的生產(chǎn),它能抑制孢子增生,提高親代細(xì)胞和子代細(xì)胞培養(yǎng)的可靠性。
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