组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
无明确检测物；细胞黏附实验样品基质为DMEM培养液（含10%胎牛血清或无血清）
检测原理
HFBI为两亲性真菌蛋白，可在疏水PLGA表面自组装形成单层：疏水端朝向PLGA，亲水端暴露于水相，使支架表面接触角下降，由疏水转为亲水。三维静电纺PLGA纤维间存在连通孔隙，亲水化后水相进入孔隙时产生正毛细效应，从而赋予支架水渗透性，使培养基能够进入支架内部。亲水表面与水渗透性改善胶原溶液在纤维表面及孔隙中的分布，促进胶原固定。胶原作为细胞黏附配体，与293T细胞表面受体结合，增强细胞贴附；随后用Hoechst33342标记细胞核，通过荧光显微镜计数细胞数量，以比较不同支架的细胞黏附效果。
检测灵敏度
无
效应效果
未修饰PLGA膜水接触角约92°，三维静电纺PLGA支架约110°，说明三维微结构增强疏水性。HFBI修饰后接触角显著下降，且8 s内水滴体积明显减小，表明支架获得良好水渗透性。SEM显示胶原在HFBI修饰支架上形成较厚层并填充纤维间隙，而在未修饰支架上无明显结构。无血清DMEM培养24 h后，HFBI/胶原修饰支架上293T细胞数量多于未修饰支架；含10%胎牛血清时仍高于未修饰支架，但差异减小，因血清本身可促进黏附。研究证明HFBI/胶原固定体系在37 ℃培养液中24 h内可行，但接触角重复性受支架微结构和测量时间影响。
传感器的构成
- 基底/支架：三维静电纺PLGA（LA/GA=75:25）多孔纤维支架，提供三维微结构
- 表面修饰层：疏水蛋白HFBI（100 μg/mL）自组装单层，将PLGA表面由疏水转为亲水并增强水渗透
- 功能蛋白层：I型胶原（rat-tail type I collagen）涂覆，提供细胞黏附配体
- 细胞：293T人胚胎肾细胞，用于黏附和存活评价
- 培养介质：DMEM，含10%胎牛血清或无血清，用于细胞培养
- 染色/读出：Hoechst33342荧光染料，标记细胞核，荧光显微镜计数
中文摘要
疏水蛋白表面修饰对细胞黏附及其在生物传感器制备中的应用具有重要意义。本研究以疏水蛋白HFBI和胶原对三维静电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）支架表面进行修饰，并考察其在细胞黏附中的应用。结果表明，HFBI不仅能提高三维静电纺PLGA支架的亲水性，还能赋予支架水渗透性；该渗透性可归因于修饰后PLGA表面的亲水性以及微结构诱导的强正毛细效应。进一步实验表明，HFBI修饰可提高胶原在静电纺PLGA支架上的固定效率，HFBI/胶原修饰的静电纺PLGA支架促进细胞黏附的效果优于未修饰PLGA支架。该发现有望应用于生物传感器器件制备。
英文摘要
Surface modification with hydrophobins is very important for cell adhesion in its applications in biosensor fabrication. In this study, we modified the surface of three-dimensional electrospun poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) scaffolds with hydrophobin HFBI and collagen, and investigated its applications for cell adhesion. We found that HFBI could not only improve the hydrophilicity of the three-dimensional electrospun PLGA scaffolds but also endow the electrospun PLGA scaffolds with water permeability. This permeability should be attributed to both the hydrophilicity of the modified PLGA surface and the large positive capillary effect induced by the microstructures. Further experiment indicated that HFBI modification could improve collagen immobilization on the electrospun PLGA scaffolds and the HFBI/collagen modified electrospun PLGA scaffolds showed higher efficiency in promoting cell adhesion than the native PLGA scaffolds. This finding should be of potential application in biosensor device fabrication.