[发明专利]一种微纳基底及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及生物材料技术领域，具体公开了一种微纳基底及其制备方法与应用。本发明的微纳基底，其由基底膜与所述基底膜上的多个微柱体组成；多个微柱体的排列方式为：以一个微柱体为中心出发点，向外四周呈放射线状延伸排列多个微柱体，每条放射线上的微柱体以微柱体的直径为间距间隔排列；每条放射线上紧邻中心出发点的微柱体彼此之间紧密排列；当相邻2条放射线上，位于相同延伸长度的微柱体之间的间距首次大于3‑4倍微柱体的直径时，在所述相邻2条放射线上位于相同延伸长度的微柱体中间设置一微柱体，并以该微柱体为起点继续以与其他放射线相同的方式延伸排列多个微柱体。本发明的微纳基底能够抑制黑色素瘤细胞的生长。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体地说，涉及一种微纳基底及其制备方法与应用。

背景技术

体外构建肿瘤细胞迁移行为一直以来都是生物材料界面和生物医学领域的研究热点，细胞迁移是指细胞在细胞外基质Extracellular Matrix(ECM)表面或者类似生物基底上受到不对称的力学作用或者接收到了某种信号，细胞会发生相应的响应，其中细胞外基质是肿瘤细胞生长发育、生命活动中不可或缺的一部分，组织工程上通过体外构筑细胞外基质ECM的生物材料基底对研究细胞和基底的相互作用有重要意义。

上世纪九十年代，Fleming等创新性提出基底对细胞接触引导的概念，指出具有物理特性和生化因子的拓扑结构能够独立调控细胞取向、迁移、分裂和骨架重组等行为；本世纪初Teixeira等通过仿生技术构筑了与体内ECM基膜结构和尺度相当的氧化硅沟槽结构基底，成功诱导了人角膜上皮细胞的迁移和骨架的纵向伸长，从而证明体外模拟的ECM结构能够显著影响细胞的生理行为。目前科学家通过光刻技术、微接触印刷技术以及胶体晶体辅助可控技术等手段成功的构筑出诸如高分子材料、金属材料、石墨烯材料等不同种类并且具有特殊条纹图案的微纳阵列结构，得到可控的、生物相容性良好的理想生物材料基底。众多的研究表明当肿瘤细胞与具有仿生ECM的微纳结构的材料表面相接触时，会产生很多奇特的生物行为，这主要是由于微纳结构与细胞相接触后会使得细胞膜表面的蛋白做出响应，产生极化现象，而肿瘤细胞迁移的重要因素就是细胞骨架的极化，因此在微纳米尺度材料表面构筑仿生的细胞接触界面对于研究肿瘤细胞极化迁移行为以及进行生物材料移植有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够抑制黑色素瘤细胞生长的微纳基底及其制备方法。

为了实现该目的，本发明的技术方案如下：

一种微纳基底，其由基底膜与所述基底膜上的多个微柱体组成；

所述多个微柱体的排列方式为：以一个微柱体为中心出发点，向外四周呈放射线状延伸排列多个微柱体，每条放射线上的微柱体以微柱体的直径为间距间隔排列；每条放射线上紧邻中心出发点的微柱体彼此之间紧密排列；

当相邻2条放射线上，位于相同延伸长度的微柱体之间的间距首次大于3-4倍微柱体的直径时，在所述相邻2条放射线上位于相同延伸长度的微柱体中间设置一微柱体，并以该微柱体为起点继续以与其他放射线相同的方式延伸排列多个微柱体。

本发明根据大量研究，找到了一种可有效抑制黑色素瘤细胞生长的微纳基底特定微阵列构型，其由整体呈环形放射状排列在基底膜上的多个微柱体组成，可有效影响黑色素瘤的细胞行为，尤其可抑制黑色素瘤S期细胞的增加。

本发明中，所述微纳基底上的所有微柱体的直径相同，以使得黑色素瘤产生分化迁移等行为时受到的外界作用是恒定且相同的，从而使黑色素瘤更容易在基底上接触发生迁移、分化、增殖等行为。

本发明中，所述微柱体的直径为4-7微米，高度为2-5微米。

优选，所述微柱体的直径为5微米，相邻微柱层之间间距5微米，高度为2微米，以更加利于黑色素瘤在微柱基底平面上发生迁移、分化等行为。