COP-PDMS微流控芯片的制备及在太赫兹对肠道上皮细胞生物效应中的应用

摘要

用于细胞培养的常规培养皿无法直接用于激光共聚焦显微镜的观察,在很大程度上限制了细胞水平上的太赫兹生物效应研究的开展.本文采用了对太赫兹吸收率低的材料—环烯烃聚合物(COP),与聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行共键合,借用软蚀刻、光刻、等离子清洗和高温高压孵育技术将两种材料整合成新型微流控芯片,并利用该微流控芯片探索太赫兹对肠道细胞的生物效应.该微流控芯片可实现肠上皮细胞Caco-2的动态培养,原位免疫荧光染色及激光共聚焦显微镜的直接观察,为太赫兹细胞水平的生物效应研究提供了高效便捷的实验环境.研究中将微流控芯片中培养的肠上皮细胞Caco-2经15 mW/cm2的0.1 THz波辐照10 min,免疫荧光染色结果显示细胞贴附生长的形态改变,胞间紧密连接蛋白ZO-1及桩蛋白Paxillin的水平及分布发生变化,提示太赫兹对细胞的胞外连接及胞间连接均可产生影响,可减弱细胞与培养界面的黏附.本研究设计制备的COP-PDMS共键合微流控芯片为探索太赫兹对细胞的生物效应提供了便捷有效的平台,有望在未来进一步用于太赫兹对细胞分子效应的实时研究.