骨组织工程再生技术有望对因肿瘤、外伤等造成的颌面部骨缺损进行修复。表面图案化在骨组织工程中占有重要地位。微接触印刷技术是一种通过弹性压模与基材接触，从而将压模上的材料转移至基材上形成图案的新兴技术，可用以转移聚合物、生物大分子等多种墨水，其最大特点在于能实现高通量、高精度的表面图案化，现已得到广泛应用。本综述归纳总结微接触印刷技术的应用及优化，并对其在骨组织工程中的应用前景进行展望。

专业图片对神经外科手术的理解展示与高水平文章发表来说往往有着巨大的作用，具有简单、易懂、醒目与美感的特点，因此对于神经外科医生来说，掌握画图方法与技术非常重要。本文以显微神经外科解剖知识为基础，通过讲解具体病例图片的创作体会，使神经外科医生画图时达到把控结构、形态、比例及榫合关系，用不同画线的粗、细、虚、实勾画成专业图案的目的。

目的:研究皮秒激光在牙科氧化锆表面不同图案化扫描处理的结果,以及对氧化锆表面粘接性能的影响.方法:选取160例烧结氧化锆陶瓷试件,随机分为8个研究组,分别为空白对照组(A组)、喷砂对照组(B组)、皮秒激光处理组(C-H组,分别为:皮秒激光蜂窝状扫描、喷砂后皮秒激光蜂窝状扫描、皮秒激光横线状扫描、喷砂后皮秒激光横线状扫描、皮秒激光井字格状扫描、喷砂后皮秒激光井字格状扫描).扫描电镜观察表面微观组织形貌;激光共聚焦显微镜观察3D形貌,原子力显微镜测量表面粗糙度Ra;X射线衍射仪观测表面晶相组成的转变;电子万能试验机测量抗弯强度,测定氧化锆陶瓷与自粘型树脂水门汀的剪切强度;光学体式显微镜下观察断裂模式;采用SPSS26.0对所得结果进行单因素方差分析及多重检验.结果:皮秒激光在氧化锆表面扫描后,可分别得到蜂窝状、平行的等间距横线状及等间距井字格状图案;不同图案化处理后氧化锆表面粗糙度不同,横线状B组最大,为14.92 μm;激光表面处理不会导致表面晶相转变;经过皮秒激光处理后,剪切粘接强度明显增加(P＜0.05),C组的粘接强度最大,为(26.86±1.53)MPa,约为A组的7.4倍;断裂模式由A组与B组的完全粘结破坏转变为内聚破坏和混合破坏;激光处理后的氧化锆陶瓷抗弯强度满足临床应用要求.结论:皮秒激光对氧化锆表面进行图案化处理能够提高氧化锆与树脂水门汀的粘接强度,是一种有前景的氧化锆表面改性方法.

生物材料表面的微形貌通过模仿细胞外基质,对细胞的行为具有调控作用.本文基于聚二甲基硅氧烷软光刻技术,分析热塑性和非热塑性材料的理化和生物特性,阐述如何分别采用熔融浇铸和溶液浇注的方法进行单一或复合表面图案化制备,探讨如何通过图案特性对组织工程细胞生物学行为产生影响.此外借鉴热塑性材料改性方法(表面化学修饰、表面微纳米级形貌修饰、表面生物涂层修饰)探讨如何在热塑性图案化结构的基础上赋予材料新的生物功能,为高分子生物材料表面的图案化和改性研究提供参考.

目的 本研究拟构建微米级矩形水凝胶凹槽,探究人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)在三维空间约束条件下的形态和排列规律.方法 使用四臂-聚乙二醇-丙烯酸酯水凝胶制备宽度为60 μm、100 μm、140 μm的矩形微凹槽,检测其尺寸和纤连蛋白(fibronectin,FN)黏附情况;在FN包被的微凹槽中接种HUVECs,培养48 h后检测细胞的形态和取向,利用鬼笔环肽标记细胞骨架和激光共聚焦显微镜观察水凝胶微凹槽中HUVECs细胞骨架取向,以无微图案平面为对照.结果 构建的水凝胶微凹槽形态均一、结构完整,边缘清晰,宽度误差<3.5%,不同宽度水凝胶微凹槽的深度差异较小,FN黏附均匀,为细胞提供了微图案化的生长界面.对照组中细胞排列杂乱,取向随机,细胞取向角为(46.9±1.8)°,而水凝胶微凹槽中细胞取向角显著减小(P<0.001),但随着水凝胶微凹槽宽度增加而增大,60 μm、100 μm、140 μm水凝胶微凹槽中细胞取向角分别为(16.4±2.8)°、(24.5±3.2)°、(30.3±3.5)°;与对照组相比较(35.7%),不同宽度水凝胶微凹槽中取向角<30°的细胞数量增多(P<0.001),但随着水凝胶微凹槽宽度增加,取向角<30°的细胞数量逐渐减少(79.9%、62.3%、54.7%),而取向角60°～90°的细胞数量逐渐增加(P<0.001).微凹槽中细胞胞体变小、变圆,细胞沿微凹槽方向排列,细胞骨架排列发生相应改变,对照组中细胞骨架纤维丝排列方向随机,取向角为(45.5±3.7)°,各取向角内骨架纤维数量分布均匀,但60 μm、100 μm、140 μm的水凝胶微凹槽中的细胞骨架蛋白纤维取向角显著降低,分别为(14.4±3.1)°、(24.7±3.5)°、(31.9±3.3)°,不同宽度水凝胶微凹槽中取向角<30°的骨架纤维数量明显增加(P<0.001),但随着水凝胶微凹槽宽度增加,取向角<30°的骨架纤维数量逐渐减少,而取向角60°～90°的骨架纤维数量逐渐增加(P<0.001).结论 水凝胶微凹槽可调控HUVECs形态与取向,在一定程度上可模拟血管内皮细胞的在体微环境,为研究血管内皮细胞的独特生理功能提供了更符合生理条件的实验模型,但三维空间约束影响血管内皮细胞形态和组装的分子机制有待进一步研究.

感觉神经属于周围神经系统的传入神经部分.它们的作用是接受机体内外刺激,传入中枢,形成感觉或反射.外伤、肿瘤侵犯、手术损伤等原因,均可导致感觉神经受损.感觉神经损伤可能会使患者的某些感觉器官功能减退或丧失,如视神经、听神经等重要感觉神经在受损后会给患者生活质量带来严重影响.目前临床上修复感觉神经的方法主要是自体神经移植,但其应用受到各种因素限制,神经功能的恢复效果也常常有限.干细胞具有多向分化潜能,可以分化成施万细胞,继而分泌神经营养因子促进轴突生长和髓鞘再生,施万细胞定向增殖形成宾格尔带,引导神经再生.干细胞也可以分化为神经元,构筑神经缺损的修复材料,是神经修复的理想选择.目前,以干细胞为基础,结合若干关键性的生物技术,例如利用生物聚合或人工合成的表面微图案化的神经导管实现神经缺损的桥接、利用微球实现细胞外基质蛋白和神经营养因子控制性释放等,形成的组织工程学技术正被广泛研究,并取得了一定的成果.该文就干细胞在几种主要的感觉神经如视神经、嗅神经、蜗神经及坐骨神经的感觉神经纤维等损伤修复中的研究进展进行综述,期望为干细胞的神经修复提供新的视角,拓宽干细胞在神经修复中的临床前研究,为后续的临床应用提供参考.

背景:随着微图案技术的不断创新和发展,其在细胞生物学、组织工程和再生医学等相关研究中也有着更加广泛的应用,为体外构建人工组织提供了新的动力.目的:总结并讨论微图案技术的分类、特点及其在组织工程中的应用.方法:检索2001至2017年Web of Science数据库、PubMed数据库及中国知网与微图案技术及其在组织工程中应用相关的文献,英文检索词为"micro-pattern technique,tissue engineering",中文检索词为"微图案技术,组织工程".结果与结论:通过微图案技术可形成图案化的细胞排列,进而控制干细胞的形状,调控干细胞融合和分化等,以形成可用于组织替代物的人工组织工程产品,被广泛应用于骨组织工程、肌肉组织工程、血管组织工程及神经组织工程及肝脏组织工程研究中.然而,利用微图案技术构建人工组织的过程中,仍有许多细胞生物学机制和内在机制亟待进一步探索和阐明,例如:如何通过微图案技术构建人工肌肉组织,如何纯化许旺细胞,以及进一步促进微图案技术在血管组织工程和肝脏组织工程中的发展和创新等问题.

目的 初步探讨利用微流控技术体外构建三维海马神经元网络的可行性.方法 设计并采用标准湿法腐蚀工艺制备网络图案化的微流控芯片.取新生SD大鼠丘脑组织,分离培养原代海马神经元后,接种于微流控芯片上进行培养.3、5、7d时行免疫荧光染色,观察海马神经元生长情况;7d时行海马神经元网络电生理检测.结果 荧光显微镜下观察显示,随培养时间延长,海马神经元数量逐渐增加,且神经元突起亦相应增多、增长,并且均匀规则分布在微流控芯片通道,提示成功构建三维海马神经元网络.培养7d时可以检测到海马神经元网络的单通道及多通道自发放电信号,提示神经元网络具有初步的生物学功能.结论 图案化微流控芯片可以使海马神经元按照局限路径生长,从而形成三维神经元网络,并且具有信号传导等相应的生物学功能.

[背景]真菌单细胞培养在研究细胞异质性及细胞生长特性等方面十分重要,因此需要建立简单便捷的方法对真菌单细胞进行培养与观察.[目的]基于微流控建立一种真菌单细胞的捕获及培养方法,同时直观地对单细胞进行定位和实时观察.[方法]利用L-edit设计芯片图案并利用等离子键合的方法制备微流控芯片;通过注射泵将红酵母菌溶液及里氏木霉孢子溶液进样以实现单细胞捕获;采用台盼蓝染色法测定酵母细胞的存活率;利用显微镜对酵母单细胞及木霉孢子的萌发、生长、繁殖过程进行观察.[结果]所制备的芯片形状完好,可实现酵母或孢子的单细胞捕获;酵母的捕获率为25.00％±1.38％;分别于0、2、4、6h对酵母进行观察,可看到酵母出芽过程;培养至48 h,芯片上酵母细胞的存活率与游离培养条件下的存活率无显著性差异;分别于0、3、6、9h对单个孢子进行观察,可以看到孢子萌发以及菌丝生长情况,且直至120 h菌丝仍在生长.[结论]设计并制备了一种用于真菌单细胞捕获及定位培养的微流控芯片,这是此种芯片在真菌单细胞培养中的首次应用.细胞可在此微流控芯片上正常生长至少2d,并可实现5d及更长时间的培养,此方法可对真菌单细胞进行直观、定位的实时观察,有望用于多种微生物单细胞的生理、遗传性状研究,以及原生质体融合育种研究.

成肌细胞分化机理至今尚不明确, 为此主要研究细胞外基质蛋白模式对成肌细胞分化的影响.采用微接触印刷技术制备4种不同的纤维粘连蛋白微图案 (平行组、随机组、垂直组、对照组) 培养成肌细胞, 用免疫荧光染色法分析7 d后各组成肌细胞的分化情况, 并分析2、6、18 h后各组中的黏附分子、Vinculin以及微丝蛋白F-actin的分布情况, 每组实验重复3次, 每次取3个样本.肌管形成个数平行排列组与对照组相比, 无显著性差异 (17.33±0.58 vs 16.00±1.73), 与垂直组 (7.00±1.00) 和无极性组 (10.89±0.19) 相比则显著高 (P<0.05) .在2 h时, 微丝在细胞中排列与局部微图案一致;在6 h时, 微丝开始沿整体图案长轴方向排列;在12 h时, 微丝分布与条带整体图案长轴方向一致;18 h时, 所形成的黏着斑会沿着微图案区域分布.细胞外基质蛋白模式会对成肌细胞的分化有影响, 不同FN极性排列微图案对成肌细胞的骨架和黏附影响不同, 这也可能是后期产生不同分化结果的一个原因.