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组织工程的迅猛发展已经取得了大量成果,但是在某些方面依然存在挑战。在细胞培养过程中,细胞传代时使用的传统酶解法对细胞功能的损伤一直困扰着科技人员。Okano等利用N—异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)的温度响应型能脱附细胞片层,改变了传统酶解脱附细胞的方法。本研究从仿生构思出发,采用壳聚糖和聚N—异丙基丙烯酰胺制备用于组织工程的膜材,探索一种新的智能材料用于细胞培养,使其通过温度变化达到可人工控制细胞脱附的目的。 本文通过1-乙基-3(3-二甲胺丙基)碳二亚胺(EDC)做为偶联剂,四甲基乙二胺(TEMED)做促进剂,将丙烯酸(AAc)对脱乙酰度85%的壳聚糖(CS)进行化学改性,合成出了壳聚糖—丙烯酸大单体(CS-AAc),再用CS-AAc与NIPAAm共聚,制备出不同组成的P(CS-AAc-NIPAAm)温敏共聚膜及水凝胶。由红外光谱(FTIR)分析和X—射线能谱分析(XPS)等方法对CS-AAc单体和P(CS-AAc-NIPAAm)共聚膜的组成和结构进行表征。在FTIR中,CS-AAc谱图出现了新合成的-CONH-酰胺键,而P(CS-AAc-NIPAAm)则出现了NIPAAm特征的强-CONH-酰胺键。XPS验证了FTIR的结果。利用接触角的测定证明了共聚膜在温度变化时出现的亲水—疏水转变。对凝胶的溶胀性能研究表明P(CS-AAc-NIPAAm)水凝胶的LCST(28.5℃)低于PNIPAAm凝胶的LCST(32℃),并且随着CS含量的增加,LCST呈现递减趋势。 在紫外线接枝实验中,通过紫外线照射,先后将AAm及温敏NIPAAm接枝到细胞培养板表面,用红外谱图和XPS谱图对接枝的细胞培养板表面进行表征,结果表明AAm及NIPAAm均己接枝到细胞培养板表面。 在细胞培养实验中,在P(CS-AAc-NIPAAm)温度敏感共聚膜表面种植了成纤维细胞(L929)和肝肿瘤细胞(Hep—G2),扫描电镜(SEM)照片显示细胞贴附生长情况良好,细胞大面积贴附,铺展生长。在降低环境温度后,人工振荡的辅助条件下细胞自动脱附,保护了细胞功能的完好,避免了传统酶解脱附细胞造成的细胞功能损伤。从材料的生物活性展现细胞培养工程和生物医学工程领域的应用前景,并为进一步研制具有温敏性能的TCPs奠定基础。