含偶氮苯的光致形变液晶聚合物的细胞生物相容性

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.210380

摘要/Abstract

摘要：

对一种含偶氮苯的光致形变液晶聚合物（PC11AB6）的细胞生物相容性进行了研究，并与其它3种常见生物应用材料（聚苯乙烯、玻璃、聚二甲基硅氧烷）进行了对比。结果表明，经过亲水处理后，4种材料上的Madin-Darby狗肾（MDCK）细胞、人脐静脉内皮细胞（HUVEC）和诱导性多能干细胞（iPSC）的铺展状态无明显差异；在光响应聚合物PC11AB6薄膜上培养的HUVEC中内皮细胞标志物VWF的表达和iPSC中干细胞标志物SOX2和OCT3的表达与其它3种材料相比无显著差异；HUVEC在PC11AB6薄膜上的生长增殖情况与在聚苯乙烯或玻璃上相当，且明显优于聚二甲基硅氧烷。因此，含偶氮苯的光致形变液晶聚合物PC11AB6具备细胞生物相容性，在可控微流体传输、微量生化分析和芯片实验室等领域具有一定的应用前景。

关键词: 光致形变液晶聚合物, 偶氮苯, 细胞生物相容性

Abstract:

The cell biocompatibility of photodeformable azobenzene-containing liquid crystal polymer （PC11AB6） was investigated and compared with other common materials （polystyrene， glass and polydimethylsiloxane） in this study. After modifying surfaces with plasma treatment and coating， there was no significant difference in spreading state of Madin-Darby canine kidney （MDCK） cells， human umbilical vein endothelial cells （HUVEC） and induced pluripotent stem cells （iPSC） on the four materials； The expression of endothelial cell marker VWF in HUVEC and the expression of stem cell markers SOX2 and OCT3 in iPSC cultured on polymer PC11AB6 film were not significantly different from those of the other three materials； The growth and proliferation of HUVEC on the PC11AB6 film were comparable to those on polystyrene or glass， and were significantly better than those of polydimethylsiloxane. Overall， photodeformable azobenzene-containing LCP PC11AB6 is cell biocompatible， and shows potential in controllable microfluid transportation， micro biochemical analysis and the laboratory-on-chip system.

Key words: Photodeformable liquid crystal polymer, Azobenzene, Cell biocompatibility

中图分类号:

O631

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图/表 10

图1 PC11AB6的（A）化学结构、（B）DSC升降温曲线和（C）升降温过程中的POM图像（标尺为50 μm）

Fig.1 （A） Chemical structure，（B） DSC curves of PC11AB6 upon heating and cooling and （C） POM of the liquid crystal polymer PC11AB6 during heating and cooling（ the scale bar is 50 μm）

图2 PC11AB6薄膜、聚苯乙烯、玻璃和聚二甲基硅氧烷材料表面的SEM图

Fig.2 SEM images of surface morphology of PC11AB6 polymer films， PS， Glass and PDMS

图3 等离子体处理（A）前（B）后水在PC11AB6表面的静态接触角

Fig.3 Static contact angles of water on PC11AB6 surfaces （A） before and （B） after plasma treatment

图4 PC11AB6聚合物的二氯甲烷溶液的（A）紫外-可见吸收光谱和（B）荧光光谱

Fig.4 （A） Ultraviolet-Visible absorption spectrum and （B） fluorescence spectra of PC11AB6 polymer solution in dichloromethane

图5 材料表面上（A）MDCK、HUVEC和iPSC的苏木精-伊红染色和（B）MDCK和HUVEC的F-actin免疫荧光成像检测

Fig.5 （A）Hematoxylin-Eosin staining of MDCK， HUVEC and iPSC cells and（B）F-actin immunodetection of MDCK and HUVEC cells on surfaces

图6 材料表面上MDCK和HUVEC细胞中F-actin的平均荧光强度（n=3）

Fig.6 Mean gray value of F-actin in MDCK and HUVEC on surfaces （n=3）

图7 材料表面上（A）HUVEC的内皮细胞标志物CD31和VWF的免疫荧光检测；（B—D）iPSC的干细胞标志物NANOG、SOX2和OCT3的免疫荧光检测

Fig.7 Immunodetection of （A） endothelial marker CD31 and VWF in HUVEC and （B—D）stem cell marker NANOG， SOX2 and OCT3 in iPSC on surfaces

图8 材料表面上HUVEC中内皮标志物CD31和VWF的平均荧光强度（n=3）

Fig.8 Mean gray value of CD31 and VWF in HUVEC on surfaces （n=3）

图9 材料表面上iPSC中干细胞标志物NANOG、SOX2和OCT3的平均荧光强度（n=3）

Fig.9 Mean gray value of NANOG， SOX2 and OCT3 in iPSC on surfaces （n=3）

图10 HUVEC在材料表面的增殖（由活细胞形成的甲臜的OD值通过每种材料的表面积进行归一化处理）

Fig.10 Cell proliferation of HUVEC on surfaces （OD values of formazan formation by viable cells were normalized by area of each type of surfaces）

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