文獻：細胞培養條件下的圖案穩定性——基于PLL- g- PEG背景鈍化的圖案化方法的比較研究

鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961205010471

作者：Jost W. Lussi a b，迪迪埃 ·法爾科內特，Jeffrey A. Hubbell，馬庫斯 ·特克斯托，Gabor Csucs d

節選：

介紹

化學微圖案化表面為控制細胞或細胞群的形狀和位置提供了強有力的工具，可用于多種不同的應用。在基礎科學研究中，此類圖案已成功用于研究圖案區域對細胞功能等方面的作用；而在更具應用性的研究中，通過微圖案化創建的細胞陣列已用于構建各種類型的基于細胞的生物傳感器芯片。

在過去的幾年中，已經引入了許多不同的圖案化方法，但它們都有一個共同點：表面上的細胞粘附區域（圖案）由細胞排斥（非粘附）區域（=背景）分隔開。不同方法之間的另一個相似之處是，粘附圖案通常使用細胞外基質 (ECM) 蛋白或其合成/修飾變體（例如細胞相互作用肽）來創建。就背景鈍化技術而言，已經使用了許多不同的方法，部分方法根據所使用的特定基材量身定制 。一種特別簡單有效的方法是從聚離子 PEG 接枝共聚物的水溶液自發組裝到帶相反電荷的表面，一個例子是聚陽離子聚l -賴氨酸- g -聚（乙二醇）（PLL- g -PEG）用于鈍化帶負電荷的表面，例如玻璃、氧化硅、氧化鈦、氧化鈮和組織培養聚苯乙烯（TCPS）。 PLL- g -PEG 涂層表面已被證實對單一蛋白質、血清和血漿具有很強的抵*力，從而可防止細胞粘附 。PLL- g -PEG 此前已用于選擇性分子組裝圖案化 (SMAP) 、微接觸打印 (μCP)  和剝離分子組裝圖案化 (MAPL) ，以阻止細胞粘附在細胞粘附圖案之外。然而，到目前為止，人們對這些不同模式的長期穩定性知之甚少，而這對于基于細胞的傳感器[22]、[23]或微型細胞培養形式[24]、[25]等實際應用可能至關重要，并且通常對于任何需要長時間細胞培養和/或暴露于生長因子、細胞因子或其他刺激劑的圖案化基質上的細胞生物學研究也至關重要，就像許多細胞分化和基于干細胞的研究一樣。

微圖案化表面的降解可能通過細胞依賴性和非細胞依賴性過程進行，如前所述。已知細胞會重塑其環境，在圖案化應用中，這可能會影響細胞粘附貼片和非粘附背景。根據應用情況，區分這兩種效應可能很重要。

本文分析了三種不同的細胞圖案化技術（SMAP、μCP、MAPL）在細胞培養條件下的長期穩定性，旨在探究細胞圖案穩定性在多大程度上依賴于細胞和/或底物。這三種圖案化方法無法在所有方面進行直接比較，尤其因為對于 MAPL，PLL 中 PLL- g -PEG 接枝寡肽 (PLL- g -PEG/PEG-RGD) 充當細胞錨定分子，而對于 μCP 和 SMAP，粘附蛋白的直接吸附為細胞附著提供了所需的信號和物理連接。然而，在本研究中使用的三種方法中，背景區域的鈍化都是基于 PLL- g -PEG 的吸附。

在本研究中，重點是細胞實驗中模式的長期穩定性，并且通過盡可能選擇無瑕疵的模式區域來忽略先驗的可重復性問題。

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