[go: up one dir, main page]

TWI477599B - 培育基體 - Google Patents

培育基體 Download PDF

Info

Publication number
TWI477599B
TWI477599B TW100106992A TW100106992A TWI477599B TW I477599 B TWI477599 B TW I477599B TW 100106992 A TW100106992 A TW 100106992A TW 100106992 A TW100106992 A TW 100106992A TW I477599 B TWI477599 B TW I477599B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
carbon nanotube
carbon
hydrophilic layer
cultivating
cultivating substrate
Prior art date
Application number
TW100106992A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201231648A (en
Inventor
Chen Feng
Li Fan
Wen-Mei Zhao
Original Assignee
Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hon Hai Prec Ind Co Ltd filed Critical Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Publication of TW201231648A publication Critical patent/TW201231648A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI477599B publication Critical patent/TWI477599B/zh

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3895Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells using specific culture conditions, e.g. stimulating differentiation of stem cells, pulsatile flow conditions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3804Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • A61L27/383Nerve cells, e.g. dendritic cells, Schwann cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

培育基體
本發明涉及一種培育基體,尤其係涉及一種可用於培育生物細胞的培育基體。
神經系統主要由神經元(neurons)以及神經膠質細胞(neuron glial cells)構成一複雜且特異的溝通網域,用以與其他組織或器官建立連結以進行功能協調。神經系統中,係由神經元來執行接收刺激、通過傳導並輸出神經傳導物質(neuron transmitter)以進行組織或器官間訊息溝通,而神經膠質細胞則執行神經元物理性支援、營養提供以及調節溝通訊息速度等功能。每一神經元依據形態包含胞體(cell body)與神經突起(neurite)兩部分,神經突起自胞體延伸並朝向其他神經元或係其他細胞(例如:肌肉細胞)生長,其中神經突起又分為軸突(axon)與樹突(dendrite)兩種。一般來說,刺激由樹突接收並將衝動傳向胞體,衝動經過軸突傳導至軸突末端,並釋放傳導物質來觸動其他細胞。
由於神經系統扮演生物體內各組織與器官之間的協調作用,其重要性不言可喻。目前,因神經系統受損而導致的神經缺損係臨床常見的致殘性疾病。其中,.通過植入神經移植體來修復受損的神經系統,係神經外科手術用來修復因各種情況引起的神經系統損傷的一種重要手段。先前的神經移植體通常為“橋接”在神經系 統受損部位兩端的神經管,該神經管由生物降解材料製成的管狀結構。神經系統受損部位一端的神經元沿所述神經管內壁生長出神經突起以到達所述神經系統受損部位的另一端。
通常,需要通過植入所述神經管的方式進行修復的受損部位的長度較長,而所述神經突起的生長過程非常緩慢,因此,利用所述神經管來修復受損的神經系統所需的修復時間較長。
有鑒於此,確有必要提供一種培育基體,該培育基體能夠用來培育生物細胞。
一種培育基體,該培育基體用於培育生物細胞,其包括:一奈米碳管結構;以及一親水層,該親水層位於所述奈米碳管結構表面。
一種培育基體,該培育基體用於培育生物細胞,其包括:一奈米碳管膜狀結構;一親水層,該親水層設置於所述奈米碳管結構表面;以及一極性層,該極性層設置於所述親水層遠離所述奈米碳管膜狀結構表面,該極性層具有與待培育的生物細胞的極性相匹配。
一種培育基體,該培育基體用於培育生物細胞,其包括:一奈米碳管膜狀結構;以及一親水層,該親水層位於所述奈米碳管膜狀結構表面。
與先前技術相比較,本發明提供的培育基體包括奈米碳管結構及親水層,而且,所述奈米碳管結構具有彈性佳、延展性良好、密度低及無毒性等優點,所以,所述培育基體也具有彈性佳、延展 性良好及可以直接植入生物體中等優點。所述培育基體進一步包括極性層,該極性層使得所述親水層具有可以與生物細胞匹的極性,有利於生物細胞生長。另外,所述培育基體基本上不會對生物細胞造成損傷,因此,所述培育基體可以用來培育生物細胞。
10‧‧‧培育基體
12‧‧‧奈米碳管結構
14‧‧‧親水層
16‧‧‧極性層
圖1為本發明實施例所提供的一培育基體之剖面結構示意圖。
圖2為本發明實施例提供的一奈米碳管絮化膜之掃描電鏡照片。
圖3為本發明實施例提供的一奈米碳管碾壓膜之掃描電鏡照片。
圖4為本發明實施例提供的一奈米碳管拉膜之掃描電鏡照片。
圖5為本發明實施例提供的一奈米碳管結構之掃描電鏡照片。
圖6為本發明實施例提供的一非扭轉的奈米碳管線之掃描電鏡照片。
圖7為本發明實施例提供的一扭轉的奈米碳管線之掃描電鏡照片。
圖8為本發明實施例所提供的一培育基體之製備方法的流程圖。
下面將結合附圖及具體實施例,對本發明提供之培育基體作進一步的詳細說明。
請參閱圖1,所述培育基體10包括一奈米碳管結構12以及一親水層14。所述親水層14設置於該奈米碳管結構12的表面。該培育基體10可以進一步包括一極性層16,該極性層16設置於該親水層14遠離奈米碳管結構12的表面。所述親水層14位於所述奈米碳管結 構12與極性層16之間。
所述親水層14使得所述奈米碳管結構12的表面具有親水性,為生物細胞的生長提供條件。所述親水層14的厚度大於1奈米,且小於等於100奈米,以確保所述培育基體10具有柔韌性及延展性。優選地,該親水層14的厚度大於1奈米,且小於等於50奈米;如10奈米。所述親水層14的材料可以為金屬氧化物、氧化物半導體等親水性材料。優選地,所述親水層14的材料為二氧化矽(SiO2)、二氧化鈦(TiO2)、鐵的氧化物或其他金屬氧化物。其中,所述生物細胞可以為動物細胞和植物細胞。動物細胞可以為神經細胞、肌肉細胞等。
本實施例中,所述親水層14為一厚度大約係10奈米的二氧化矽層,二氧化矽顆粒連續的分佈於所述奈米碳管結構12中的奈米碳管的表面,形成一二氧化矽層。所述親水層14可使得所述奈米碳管結構12的表面具有親水性,從而能夠比較容易吸附極性層16。由於所述親水層14為無機材料,比較容易保存,不易變質,所以所述培育基體10相對比較容易保存,不易變質,有利於後續生物細胞生長。該親水層14可以採用物理方法形成於所述奈米碳管結構12的表面,不容易引入其他物質影響、損傷所述生物細胞,所以,該親水層14幾乎不會對生物細胞造成損傷,不會影響所述生物細胞的生長。
所述極性層16使得所述親水層14的表面具有極性,使得所述培育基體10的極性與待吸附的生物細胞的極性相匹配,從而使得所述培育基體10可以與生物相容,使所述培育基體10能夠為所述生物細胞的種植及形成提供一個良好的環境。所述極性層16具有與所 述生物細胞相反的電荷極性,可以增強對生物細胞的吸附性。所述極性層16一般為多聚氨基酸層或聚醚醯亞胺(PEI),可以改變所述奈米碳管結構12表面的極性,使得所述培育基體10的表面的極性能夠與所述生物細胞相匹配。該培育基體10可以為所述生物細胞的形成提供一良好的環境。所述多聚氨基酸層優選為多聚賴氨酸(PDL)。本實施例中,所述極性層16為多聚賴氨酸層。
所述奈米碳管結構12由複數奈米碳管組成。優選地,所述奈米碳管結構12中複數奈米碳管之間通過凡得瓦力(Van der Waals)連接,形成一自支撐結構。所謂“自支撐”即該奈米碳管結構12無需設置於一基體表面,也能保持自身特定的形狀。所述奈米碳管結構12為一膜狀的自支撐結構,該奈米碳管結構12可為由至少一奈米碳管膜形成的膜狀結構,或由至少一奈米碳管線形成的膜狀結構。當所述奈米碳管結構包括複數奈米碳管膜時,該複數奈米碳管膜層疊設置,相鄰的奈米碳管膜之間通過凡得瓦力相結合。所述至少一奈米碳管線可以通過彎折、相互交叉、編織或紡織等方式形成奈米碳管膜狀結構。所述奈米碳管結構12的厚度可根據具體需求而設置。
由於所述奈米碳管結構12由奈米碳管組成且奈米碳管之間通過凡得瓦力連接,因此所述奈米碳管結構12具有彈性佳、延展性良好及密度低等優點,便於裁剪和拉伸。需要指出的係,通常情況下,所述奈米碳管結構12中的奈米碳管係指未經過化學或物理處理的奈米碳管,如未經過表面親水性處理的奈米碳管,即,所述奈米碳管為純奈米碳管。
所述奈米碳管結構12中的奈米碳管可無序、無規則排列,或者所 述奈米碳管結構12中的奈米碳管可有序、有規則排列。具體地,所述無序排列的奈米碳管的延伸方向係無規則的。所述有序排列的奈米碳管的延伸方向可沿一個或複數方向擇優取向延伸。
請參閱圖2,所述奈米碳管膜可為一奈米碳管絮化膜,該奈米碳管絮化膜為將一奈米碳管原料絮化處理獲得的一自支撐的奈米碳管膜。該奈米碳管絮化膜包括相互纏繞且均勻分佈的奈米碳管。奈米碳管的長度大於10微米,優選為200微米到900微米,從而使奈米碳管相互纏繞在一起。所述奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引、纏繞形成網路狀結構。所述奈米碳管絮化膜各向同性。所述奈米碳管絮化膜中的奈米碳管為均勻分佈,無規則排列,形成大量尺寸在1奈米到500奈米之間的間隙或微孔。所述奈米碳管絮化膜及其製備方法請參見2008年11月16日公開的第200844041號中華民國專利申請公佈本。
所述奈米碳管膜可為一奈米碳管碾壓膜,該奈米碳管碾壓膜為通過碾壓一奈米碳管陣列獲得的一種具有自支撐性的奈米碳管膜。該奈米碳管碾壓膜包括均勻分佈的奈米碳管,奈米碳管沿同一方向或不同方向擇優取向延伸。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管相互部分交迭,並通過凡得瓦力相互吸引,緊密結合,使得該奈米碳管膜具有很好的柔韌性,可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管與形成奈米碳管陣列的生長基底的表面形成一夾角β,其中,β大於等於0度且小於等於15度,該夾角β與施加在奈米碳管陣列上的壓力有關,壓力越大,該夾角越小,優選地,該奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管平行於該生長基底排列。該奈米碳管碾壓膜為通過碾壓一奈米碳管陣列獲 得,依據碾壓的方式不同,該奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管具有不同的排列形式。具體地,請參閱圖3,當沿不同方向碾壓時,奈米碳管沿不同方向擇優取向排列;當沿同一方向碾壓時,奈米碳管沿一固定方向擇優取向排列。該奈米碳管碾壓膜中奈米碳管的長度大於50微米。
該奈米碳管碾壓膜的面積與奈米碳管陣列的尺寸基本相同。該奈米碳管碾壓膜厚度與奈米碳管陣列的高度以及碾壓的壓力有關,可為0.5奈米到100微米之間。可以理解,奈米碳管陣列的高度越大而施加的壓力越小,則製備的奈米碳管碾壓膜的厚度越大;反之,奈米碳管陣列的高度越小而施加的壓力越大,則製備的奈米碳管碾壓膜的厚度越小。所述奈米碳管碾壓膜及其製備方法請參見2010年12月21日公告的,公告號為I334851的中華民國專利。
所述奈米碳管膜可為一奈米碳管拉膜,所述奈米碳管拉膜係由若干奈米碳管組成的自支撐結構。請參閱圖4,奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管的軸向基本沿同一方向延伸。而且,所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管拉膜的表面。進一步地,所述奈米碳管拉膜中多數奈米碳管係通過凡得瓦力首尾相連。具體地,所述奈米碳管拉膜中基本朝同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。當然,所述奈米碳管拉膜中存在少數偏離該延伸方向的奈米碳管,這些奈米碳管不會對奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管的整體取向排列構成明顯影響。所述自支撐為奈米碳管拉膜不需要大面積的載體支撐,而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態,即將該奈米碳管拉膜置於(或固 定於)間隔一定距離設置的兩個承載體上時,位於兩個承載體之間的奈米碳管拉膜能夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳管拉膜中存在連續的通過凡得瓦力首尾相連延伸排列的奈米碳管而實現。
具體地,所述奈米碳管拉膜中基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管,並非絕對的直線狀,可以適當的彎曲;或者並非完全按照延伸方向上排列,可以適當的偏離延伸方向。因此,不能排除奈米碳管拉膜的基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管中並列的奈米碳管之間可能存在部分接觸。具體地,該奈米碳管拉膜包括複數連續且定向排列的奈米碳管片段。該複數奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連。每一奈米碳管片段由複數相互平行的奈米碳管組成。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該奈米碳管拉膜具有較好的透光性,可見光透過率可以達到75%以上。
當該奈米碳管結構包括複數奈米碳管拉膜時,所述複數奈米碳管拉膜層疊設置形成一層狀結構。該層狀結構的厚度不限。請參閱圖5,該複數奈米碳管拉膜中的相鄰的奈米碳管拉膜通過凡得瓦力結合。該層狀結構中相鄰的奈米碳管拉膜中的奈米碳管之間具有一交叉角度α,且該α大於0度且小於等於90度。當相鄰的奈米碳管拉膜中的奈米碳管之間具有一交叉角度α時,所述複數奈米碳管拉膜中的奈米碳管相互交織形成一網狀結構,使所述奈米碳管結構的機械性能增加。所述奈米碳管拉膜的結構及其製備方法請參見2010年7月11日公告的,公告號為I327177的中華民國專利。其中,當所述層狀結構包括的奈米碳管拉膜的層數比較少, 如,小於十層的奈米碳管拉膜,尤其係一層的奈米碳管拉膜,該層狀的奈米碳管結構具有比較好的透光性。
所述奈米碳管結構還可為一奈米碳管線狀結構,該奈米碳管線狀結構包括至少一奈米碳管線,該奈米碳管線可以為非扭轉的奈米碳管線或者扭轉的奈米碳管線。當該奈米碳管線狀結構包括複數奈米碳管線時,該複數奈米碳管線可以採用相互交叉或編織等方式形成該奈米碳管線狀結構。所述奈米碳管線可以為非扭轉的奈米碳管線或扭轉的奈米碳管線。
請參閱圖6,該非扭轉的奈米碳管線包括大多數沿該非扭轉的奈米碳管線軸向方向平行排列的奈米碳管。非扭轉的奈米碳管線可通過將奈米碳管膜通過有機溶劑處理得到。所述奈米碳管膜包括複數奈米碳管片段,該複數奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連,每一奈米碳管片段包括複數相互平行並通過凡得瓦力緊密結合的奈米碳管。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該非扭轉的奈米碳管線長度不限,直徑為0.5奈米~1毫米。具體地,可將揮發性有機溶劑浸潤所述奈米碳管膜的整個表面,在揮發性有機溶劑揮發時產生的表面張力的作用下,奈米碳管膜中的相互平行的複數奈米碳管通過凡得瓦力緊密結合,從而使奈米碳管膜收縮為一非扭轉的奈米碳管線。該揮發性有機溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿,本實施例中採用乙醇。通過揮發性有機溶劑處理的非扭轉奈米碳管線與未經揮發性有機溶劑處理的奈米碳管膜相比,比表面積減小,黏性降低。
請參閱圖7,扭轉的奈米碳管線包括大多數繞該扭轉的奈米碳管線軸向螺旋排列的奈米碳管。該奈米碳管線可採用一機械力將所 述奈米碳管膜兩端沿相反方向扭轉獲得。進一步地,可採用一揮發性有機溶劑處理該扭轉的奈米碳管線。在揮發性有機溶劑揮發時產生的表面張力的作用下,處理後的扭轉的奈米碳管線中相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力緊密結合,使扭轉的奈米碳管線的比表面積減小,密度及強度增大。
所述奈米碳管線及其製備方法請參見范守善等人於2002年11月5日申請的,2008年11月21日公告的,公告號為I303239的中華民國專利;以及於2005年12月16日申請的,2009年7月21日公告的,公告號為I312337的中華民國專利。
本實施例中,所述奈米碳管結構12為三十層層疊設置的奈米碳管拉膜,相鄰的奈米碳管拉膜通過凡得瓦力相互結合。在相鄰的奈米碳管拉膜中,奈米碳管的延伸方向可具有一個交叉角度,優選地,所述交叉角度為90度。
由於奈米碳管結構12具有較好的柔韌性以及延展性,而且所述親水層14的厚度小於等於100奈米,所述極性層16對奈米碳管結構12的柔韌性及延展性幾乎沒有影響,所以所述培育基體10也具有較好的柔韌性及延展性,尤其係當所述奈米碳管結構12為奈米碳管拉膜時。另外,所述奈米碳管結構12基本上沒有毒性,當所述極性層12包括二氧化矽層或二氧化鈦層時,該培育基體10可以植入生物體中。
所述培育基體10可以進一步包括一承載體,形成所述親水層14及極性層16的奈米碳管結構12設置於該承載體表面,通過該承載體承載,所述奈米碳管結構12與所述承載體接觸。所述承載體可以為塑膠製品,其形狀可以根據需要確定,優選地,所述承載體為 塑膠培養皿或塑膠表面皿。當所述承載體為塑膠培養皿或塑膠表面皿時,所述培育基體10可以比較方便的存儲;而且可以直接採用該培育基體10進行培育細胞,而無需另外的器皿放置該培育基體10。
可以理解,當所述奈米碳管結構12及親水層14都係透明的材料時,由於所述極性層16基本上係無色或透明的,所述培育基體10也係透明的。當奈米碳管結構12為十層或小於十層層疊設置的奈米碳管拉膜時,該奈米碳管結構12係可以透光的。如,當所述奈米碳管結構12為單層的奈米碳管拉膜,所述親水層14的為二氧化矽層時,該培育基體10即為透明的結構。採用該透明的培育基體10作為載體培育細胞時,無需採用染色試劑將細胞染色,直接採用光學顯微鏡觀察就可以清楚地觀察到細胞的生長狀況。
當所述奈米碳管結構為一宏觀的膜狀結構時,其面積一般都可達到15毫米×15毫米以上,具體地,該奈米碳管結構的長度可達300米以上,寬度可達0.5米以上。且該奈米碳管結構具有彈性佳、延展性良好、密度較低及無毒等優點,可直接植入生物體。
請參閱圖8,本發明實施例提供一種培育基體之製備方法,其包括:S10,提供一奈米碳管結構;以及S20,於所述奈米碳管結構的表面形成一親水層。
其中,上述製備培育基體的方法可以進一步包括:S30,於所述親水層表面形成一極性層。
於所述步驟S10中,所述奈米碳管結構包括複數奈米碳管,該複 數奈米碳管之間通過凡得瓦力相互作用形成一自支撐結構。該奈米碳管結構可以包括至少一奈米碳管膜,該奈米碳管膜可為如圖2中的奈米碳管絮化膜、圖3中的奈米碳管碾壓膜及圖4中的奈米碳管拉膜。所述奈米碳管結構也可以為奈米碳管線狀結構,該奈米碳管線狀結構包括至少一奈米碳管線,該奈米碳管線可為圖6中的非扭轉的奈米碳管線及圖7中的扭轉的奈米碳管線。本實施例中,所述奈米碳管結構為三十層層疊設置的奈米碳管拉膜,且相鄰的奈米碳管拉膜中的奈米碳管相互交叉形成一大致為90度的夾角。
步驟S20可採用蒸鍍法或濺射法等物理方法於所述奈米碳管結構的一個表面上形成所述親水層。該親水層的材料可以為金屬氧化物或者氧化物半導體等親水性材料,具體地,該親水層的材料可以為二氧化矽、二氧化鈦、鐵的氧化物或其他金屬氧化物。本實施例中,先將所述三十層奈米碳管拉膜層疊固定在一中間鏤空的框架上,使相鄰的奈米碳管拉膜中的奈米碳管相互交叉形成一大致為90度的夾角。然後,採用電子束蒸鍍的方法在該奈米碳管結構的一個表面上蒸鍍形成一厚度大約為10奈米的二氧化矽層。
所述親水層無需增加其他步驟,僅採用物理方法就可以形成於所述奈米碳管結構的表面,使得該方法比較簡單。
步驟S30包括以下步驟:首先將形成有所述親水層的奈米碳管結構放置在一承載體的表面,且所述奈米碳管結構與所述承載體接觸。具體地,先將形成有所述親水層的奈米碳管結構剪裁成預定形狀;然後,將該預定形狀的奈米碳管結構放置在一承載體的表面,且所述奈米碳管結構與所述承載體接觸,其中,所述承載體 需要具有比較平滑的表面且與奈米碳管結構具有較好的吸附性,如塑膠表面皿或塑膠培養皿。其中,可以採用有機溶液處理該形成有親水層的奈米碳管結構,使得該奈米碳管結構緊密吸附於所述承載體的表面。然後,將多聚氨基酸溶液或聚醚醯亞胺溶液滴到所述親水層的表面,直至覆蓋該親水層,然後放置10小時以上,以形成所述極性層,使該極性層與所述複數生物細胞具有相反的電荷極性,以增加對生物細胞的吸附性。該多聚氨基酸溶液具體地可以為多聚賴氨酸溶液。其中,較優的係應確保該所述奈米碳管結構的周邊沒有所述多聚氨基酸溶液或聚醚醯亞胺溶液,以避免在後續步驟中分佈有多聚氨基酸溶液或聚醚醯亞胺溶液的承載體表面生長生物細胞。
本實施例中,將形成有大約10奈米厚的二氧化矽層的奈米碳管結構剪成方形,然後放置在一塑膠培養皿的底部,其中,所述奈米碳管結構與所述塑膠培養皿的底部接觸。採用乙醇溶液浸潤該奈米碳管結構,使得該奈米碳管結構緊密吸附於所述塑膠培養皿的底面;滴入濃度大約為20微克/毫升的具有多聚賴氨酸溶液,使得該多聚賴氨酸溶液完全覆蓋所述二氧化矽層的表面,並且放置12小時。
步驟S30可以進一步包括採用紫外線照射形成有極性層的奈米碳管結構,進行殺菌消毒。
可以理解,形成所述極性層的方法不限,只要能夠使得所述奈米碳管結構具有一定的極性,可以吸附生物細胞即可。
本發明實施例提供的培育基體係通過僅採用物理方法將親水層形成於所述奈米碳管結構的表面,然後再在該親水層上形成極性層 來製備的,使得該培育基體的製備工藝比較簡單。由於所述親水層係採用物理方法形成的,基本上不會引入影響、損傷所述生物細胞的物質,所以,該親水層幾乎不會對生物細胞造成損傷,不會影響生物細胞的生長,因此該培育基體可以用來培養生物細胞。並且,所述親水層容易使得所述極性層吸附於所述奈米碳管結構的表面,有利於生物細胞生長。
所述奈米碳管結構具有彈性佳、延展性良好、密度低及無毒性等優點,因此,所述培育基體也具有彈性佳、延展性良好及可以植入生物體中等優點。另外,所述培育基體可以為透明結構,當採用該培育基體生長細胞時,無需採用染色試劑將細胞染色,直接使用光學顯微鏡就可以清楚地觀察到細胞的生長狀況。此外,所述親水層的材料係無機材料,該親水層及奈米碳管結構的性質比較穩定,因此,該培育基體比較容易保存、不易變質,便於後續生長生物細胞。
綜上所述,本發明確已符合發明專利之要件,遂依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧培育基體
12‧‧‧奈米碳管結構
14‧‧‧親水層
16‧‧‧極性層

Claims (16)

  1. 一種培育基體,該培育基體用於培育生物細胞,其包括:一奈米碳管結構;以及一親水層,該親水層設置於所述奈米碳管結構表面,且該親水層位於該生物細胞與所述奈米碳管結構之間,該親水層的材料為金屬氧化物或氧化物半導體。
  2. 如請求項第1項所述之培育基體,其中,所述奈米碳管結構包括複數奈米碳管,且相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力相互連接形成一自支撐結構。
  3. 如請求項第1項所述之培育基體,其中,所述奈米碳管結構包括至少一奈米碳管膜,所述奈米碳管膜為奈米碳管絮化膜、奈米碳管碾壓膜或奈米碳管拉膜。
  4. 如請求項第3項所述之培育基體,其中,所述奈米碳管結構包括複數層疊設置的奈米碳管膜,相鄰的奈米碳管膜之間通過凡得瓦力連接。
  5. 如請求項第1項所述之培育基體,其中,所述奈米碳管結構由至少一奈米碳管線狀結構構成,該奈米碳管線狀結構包括至少一奈米碳管線,該奈米碳管線為非扭轉的奈米碳管線或扭轉的奈米碳管線。
  6. 如請求項第1項所述之培育基體,其中,所述奈米碳管結構由複數奈米碳管組成,且奈米碳管結構中的複數奈米碳管軸向沿同一方向延伸且基本平行於所述奈米碳管結構所在的平面。
  7. 如請求項第6項所述之培育基體,其中,所述沿同一方向延伸的相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。
  8. 如請求項第1項所述之培育基體,其中,所述親水層的材料為二氧化矽、 二氧化鈦或鐵的氧化物。
  9. 如請求項第1項所述之培育基體,其中,所述親水層的厚度大於等於1奈米且小於等於100奈米。
  10. 如請求項第1項所述之培育基體,其中,所述培育基體進一步包括一極性層,該極性層設置於所述親水層遠離所述奈米碳管結構的表面,且該極性層具有與所述生物細胞相反的電荷極性。
  11. 如請求項第10項所述之培育基體,其中,所述極性層的材料為多聚氨基酸或聚醚醯亞胺。
  12. 如請求項第11項所述之培育基體,其中,所述多聚氨基酸為多聚賴氨酸。
  13. 如請求項第1項或第10項所述之培育基體,其中,所述培育基體進一步包括一承載體,所述奈米碳管結構通過所述承載體承載。
  14. 如請求項第13項所述之培育基體,其中,所述承載體為一塑膠表面皿或一塑膠培養皿。
  15. 一種培育基體,該培育基體用於培育生物細胞,其包括:一奈米碳管膜狀結構;一親水層,該親水層設置於所述奈米碳管膜狀結構表面,該親水層的材料為金屬氧化物或氧化物半導體,且該親水層設置於該生物細胞與所述奈米碳管結構之間;以及一極性層,該極性層設置於所述親水層遠離所述奈米碳管膜狀結構的表面,該極性層的電荷極性與待培育的生物細胞的電荷極性相匹配。
  16. 一種培育基體,該培育基體用於培育生物細胞,其包括:一奈米碳管膜狀結構;以及一親水層,該親水層設置於所述奈米碳管膜狀結構表面,且該親水層位於該生物細胞與所述奈米碳管膜狀結構之間,該親水層的材料為金屬氧 化物或氧化物半導體。
TW100106992A 2011-01-28 2011-03-02 培育基體 TWI477599B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110031676 2011-01-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201231648A TW201231648A (en) 2012-08-01
TWI477599B true TWI477599B (zh) 2015-03-21

Family

ID=46554991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100106992A TWI477599B (zh) 2011-01-28 2011-03-02 培育基體

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9233190B2 (zh)
JP (1) JP5680571B2 (zh)
CN (1) CN102614550B (zh)
TW (1) TWI477599B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2999054A1 (en) 2015-10-20 2017-04-27 Celcuity Llc Methods of preparing a primary cell sample
CN112021178B (zh) * 2020-09-01 2021-10-22 中国科学院植物研究所 一种利用多壁碳纳米管促进桫椤孢子萌发的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201022140A (en) * 2008-12-05 2010-06-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Method for making nanowire structure

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0634699B2 (ja) * 1986-12-27 1994-05-11 千代田化工建設株式会社 動物細胞培養方法及び装置
JPH05227944A (ja) * 1992-02-15 1993-09-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd ポリリジンコート細胞培養器具およびその製造方法
JPH05277944A (ja) 1992-03-26 1993-10-26 Nissan Diesel Motor Co Ltd ショットピーニング方法
CN1164486C (zh) * 2002-04-12 2004-09-01 上海交通大学 操纵碳纳米管选择性取向排布于基底表面的方法
CN100411979C (zh) 2002-09-16 2008-08-20 清华大学 一种碳纳米管绳及其制造方法
CN100480205C (zh) 2002-09-17 2009-04-22 3M创新有限公司 表面活性剂介导的多孔金属氧化物膜
US7972616B2 (en) * 2003-04-17 2011-07-05 Nanosys, Inc. Medical device applications of nanostructured surfaces
JP4837317B2 (ja) 2005-07-14 2011-12-14 Jnc株式会社 細胞培養器具及びその製造方法
JP2006094720A (ja) 2004-09-28 2006-04-13 Nakamura Sangyo Gakuen 骨系細胞培養用基質および骨系細胞の培養方法
WO2006137893A2 (en) * 2004-10-01 2006-12-28 Board Of Regents Of The University Of Texas System Polymer-free carbon nanotube assemblies (fibers, ropes, ribbons, films)
KR101458846B1 (ko) 2004-11-09 2014-11-07 더 보드 오브 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 나노섬유 리본과 시트 및 트위스팅 및 논-트위스팅 나노섬유 방적사의 제조 및 애플리케이션
US9249386B2 (en) 2005-06-06 2016-02-02 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Substrate for cell transfer
CN100500556C (zh) * 2005-12-16 2009-06-17 清华大学 碳纳米管丝及其制作方法
CN100455276C (zh) 2006-04-14 2009-01-28 福建医科大学附属协和医院 表面涂覆二氧化钛基纳米薄膜层的人工晶状体的制备方法
AU2007270069B2 (en) * 2006-07-06 2013-05-16 Es Cell International Pte Ltd Method for stem cell culture and cells derived therefrom
TWI317016B (en) * 2006-11-08 2009-11-11 Nat Univ Tsing Hua Multifunctional nano-probe interface structure for neural prostheses and manufacturing method thereof
CN101239712B (zh) 2007-02-09 2010-05-26 清华大学 碳纳米管薄膜结构及其制备方法
CN101284662B (zh) 2007-04-13 2011-01-05 清华大学 碳纳米管薄膜的制备方法
CN101314464B (zh) 2007-06-01 2012-03-14 北京富纳特创新科技有限公司 碳纳米管薄膜的制备方法
US7931683B2 (en) * 2007-07-27 2011-04-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Articles having ceramic coated surfaces
CN101381071B (zh) 2007-09-07 2011-05-04 清华大学 碳纳米管复合薄膜及其制备方法
CN101480858B (zh) * 2008-01-11 2014-12-10 清华大学 碳纳米管复合材料及其制备方法
CN101186447A (zh) 2007-12-14 2008-05-28 北京航空航天大学 氧化锌自组装颗粒膜的制备方法
CN101464757A (zh) * 2007-12-21 2009-06-24 清华大学 触摸屏及显示装置
CN101196514B (zh) 2007-12-28 2011-02-16 中国人民解放军第二军医大学 一种在微通道中固定细胞的方法
CN101256166B (zh) 2008-04-16 2012-05-09 北京航空航天大学 氧化锌/二氧化钛复合自组装薄膜气敏器件的制备方法
CN101582302B (zh) 2008-05-14 2011-12-21 清华大学 碳纳米管/导电聚合物复合材料
CN101597049B (zh) * 2008-06-04 2011-11-09 清华大学 碳纳米管薄膜的制备方法
CN101643702B (zh) * 2008-08-09 2014-09-10 清华大学 细胞定向培养系统、细胞定向培养基板及培养定向细胞的方法
CN104192792B (zh) 2008-11-14 2016-06-29 清华大学 纳米结构的制备方法
CN102551916B (zh) 2010-12-11 2014-08-20 清华大学 神经移植体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201022140A (en) * 2008-12-05 2010-06-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Method for making nanowire structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
T. D. Barbara Nguyen-Vu et al, IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, VOL. 54, NO. 6, JUNE 2007. Xuan Zhang et al, Sensors and Actuators B 106(2005)843-850. Hui Hu et al,Nano Letters,vol.4,no.3,p507-511,2004/02/18. Hui Hu et al,J. Phys. Chem. B,vol.109,p.4285-4289,2005/02/22. Yingchun Ni et al,Journal of Nanoscience and Nanotechnology,vol.5,p1707-1712,2005. Ke Wang et al,Nano Letters,vol.6,no.9,p.2043-2048,2006. Hua Ai et al,Journal of Neuroscience Methods,vol.128,p1-8,2003 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20120196368A1 (en) 2012-08-02
JP2012157355A (ja) 2012-08-23
CN102614550A (zh) 2012-08-01
US9114193B2 (en) 2015-08-25
TW201231648A (en) 2012-08-01
JP5680571B2 (ja) 2015-03-04
US9233190B2 (en) 2016-01-12
US20120196367A1 (en) 2012-08-02
CN102614550B (zh) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI490338B (zh) 培養基體及使用該培養基體之神經移植體
TWI477599B (zh) 培育基體
JP5548718B2 (ja) 培養用基体の製造方法
TWI477603B (zh) 培育基體之製備方法
TWI513819B (zh) 培養基體、應用該培養基體之移植體及移植體之製備方法
JP5577369B2 (ja) 培養用基体の使用方法
CN102614032B (zh) 神经移植体的制备方法
TW201309272A (zh) 神經移植體及其製備方法
TWI490335B (zh) 培育層及其製備方法與應用該培育層製備移植體之方法
TW201224148A (en) Method for making nerve graft