组织培养材料等离子体处理

由于塑料材料成本低廉、使用方便、易于消毒,所以利用它们作为组织培养的材料变得越来越普遍。然而,未经处理的塑料例如聚乙烯表面通常不适宜培养许多附着性强的细胞族,因为它们不能促进细胞的附着、散播及生长。过去,一些化学方法(如置于硫酸或盐酸的蒸汽中处理,水解或臭氧分解被用于修饰聚合物表面以利于细胞生长。但同许多湿法处理一样,化学方法仅是一个方面的反应,并且对工业生产来说价格较贵。

组织培养材料等离子体处理

等离子体是由带电粒子和中性粒子组成的表现出集体行为的一种准中性气体。可根据不同的研究目的对其作不同的分类。例如,根据带电粒子温度的高低可以分为两类:带电粒子温度为3×10²～3×105K时称为低温等离子体;温度为10⁵～10⁸K时称为高温等离子体。其中低温等离子体按照温度和热力学平衡程度又可分为热等离子体和冷等离子体。在医用高分子领域主要应用的是冷等离子体,亦称低温等离子体。由于其中的离子、自由基、中性原子或分子等粒子的温度接近或略高于室温,故称低温等离子体。用低温等离子体处理高分子材料有其独特的优点,既能使材料表面分子激发、电离或断键,又不会使材料热解或烧蚀,其改性的深度只是材料表面几十至几千埃的范围。与其它表面改性方法相比,等离子体法既能较容易地在材料表面引入特定的官能团或其它高分子链,还可避免因加工而使支架材料表面改性效果降低或丧失。与传统的“湿式”改性技术相比,等离子体技术是“干式”操作,成本低,操作简便,改性的程度可通过工艺条件加以控制。理论上讲,它可以对任何形状、任何性质的材料进行表面改性,并且它只改变材料的表面性质,而不会改变其本体性质。

利用辉光放电等离子体处理改变聚合物表面性质以利于细胞生长,可将聚乙烯培养皿在减压环境下用气体等离子体处理。这种处理大大提高了聚乙烯的细胞培养能力,并且经过处理的培养皿的老化不会对它们支持细胞生长的能力有大的影响。基于碳原子光谱的检测,观察等离子体处理过的聚乙烯可得出结论,C-O官能团是影响细胞粘力的主要因素。因此,可以认为对于多种单体制备的等离子体修饰表面,细胞培养效率的提高同表面C-O官能团有关。一些聚合物的等离子体处理如聚乙烯用O2或含O2的物质来处理,结果显示表面C-O官能团大有增加。细胞培养试验表明,这种表面的细胞附着能力有所提高,细胞散播特性体现得也较好。尽管各种表面性质和传递细胞的表面化学过程的相互关系仍是一个值得探讨的问题,但通常认为辉光放电等离子体处理可用于处理衬底以使其适合于细胞培养的应用。另外,等离子体处理也适用于大规模细胞培养皿的生产,它能抑制孢子增生,提高亲代细胞和子代细胞培养的可靠性。