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内皮细胞迁移对诸如胚胎血管生成、伤口愈合、组织再生、肿瘤生长等生理过程至关重要,受梯度生化信号影响。为了研究材料表面密度梯度对内皮细胞粘附及迁移的影响,本文利用微注射法在硅片表面构建连续聚乙二醇(Poly(ethylene glycol))密度梯度,并对PEG梯度表面材料制备过程进行了优化及表征,进而考察了内皮细胞在梯度基材表面的粘附和迁移的行为。全文包含以下三方面的研究内容:1、PEG均匀密度表面的制备和表征:首先,以硅烷偶联剂3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimeth oxysilane,GPTMS)浸泡硅片不同时间,形成不同GPTMS密度梯度材料;随后,用3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(3-Aminopropyltriethoxysilane,APTES)反浸,得到一系列不同端氨基(-NH2)密度的硅表面;最后,通过化学接枝将PEG接枝到APTES硅表面。我们利用XPS法和接触角表征了氨基密度、PEG密度与GPTMS反应时间的关系,结果显示:氨基密度和PEG密度均随着GPTMS反应时间的增加而降低。2、PEG密度梯度表面的制备和表征:根据上述PEG的接枝密度与GPTMS反应时间的反比例关系,我们利用微注射法并控制微流泵的GPTMS注射速度,制备了表面氨基密度梯度表面。然后,在氨基梯度表面上接枝PEG,得到PEG密度梯度表面。XPS和椭圆偏光法证实了沿硅片方向上PEG梯度的成功构建,梯度范围为0.56 chains/nm2到0.75 chains/nm2。3、PEG密度梯度表面诱导内皮细胞迁移:我们将内皮细胞分别接种于PEG密度梯度表面和PEG密度均匀表面进行体外培养,以荧光试剂盒分别染色细胞核和细胞骨架肌动蛋白,并以激光共聚焦显微镜(CLSM)观察内皮细胞的形态。结果表明:在均匀PEG密度材料表面,内皮细胞骨架蛋白纤维分布杂乱,纤维丝沿不同方向分布;而在PEG梯度密度材料表面培养的内皮细胞,其细胞骨架蛋白纤维均趋于沿着PEG密度减小的方向分布。此外,我们利用活细胞显微镜实时观察内皮细胞的移动位置并且定时拍照记录,对照片进行分析处理,重建细胞运动轨迹,并且对细胞迁移总距离、净位移、趋化指数和趋向梯度方向迁移的细胞数占总细胞数的比值进行了统计分析。结果表明:粘附在PEG高密度梯度表面的内皮细胞趋向于PEG低密度方向迁移,且在PEG高密度和中密度区域的内皮细胞的运动性较强。本论文提供了一种研究生物惰性分子PEG密度梯度诱导细胞迁移的方法,有助于理解植入体科技中血管再生及向内长入涉及的细胞迁移作用。