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人類對(duì)生命的探索從未止步。

細(xì)胞，作為人體結(jié)構(gòu)和生理功能的基本單位，是探索生命體的重要實(shí)驗(yàn)對(duì)象。通過(guò)對(duì)小小的細(xì)胞進(jìn)行研究，人們得以窺見(jiàn)生物的大世界。

每天，都有無(wú)數(shù)細(xì)胞參與到科研中，可是，那么多的細(xì)胞從哪兒來(lái)呢？

答案是：通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)。

不論是對(duì)于整個(gè)生物工程技術(shù)，還是其中之一的生物克隆技術(shù)來(lái)說(shuō)，細(xì)胞培養(yǎng)都是一個(gè)必不可少的過(guò)程。

科學(xué)家們利用細(xì)胞的“生長(zhǎng)繁殖”功能，能夠培育出成千上萬(wàn)的細(xì)胞，他們被裝在試驗(yàn)器皿中，隨時(shí)為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備著。

細(xì)胞培養(yǎng)，是對(duì)細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前提與基礎(chǔ)，如果沒(méi)有足夠多的細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，科學(xué)家恐怕也是“巧婦難為無(wú)米之炊”！

由于細(xì)胞種類眾多，環(huán)境適應(yīng)能力各異，研究者的需求也不盡相同，所以細(xì)胞培養(yǎng)器皿的功能可謂“眾口難調(diào)”。

比如，對(duì)于淋巴細(xì)胞、人白血病細(xì)胞K-562等懸浮細(xì)胞培養(yǎng)而言，普通的聚苯乙烯基材器皿即可滿足條件；

但是，對(duì)于成纖維型細(xì)胞、上皮型細(xì)胞等貼壁細(xì)胞培養(yǎng)而言，則需要對(duì)基材進(jìn)行親水表面處理，以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的貼壁生長(zhǎng)。

也許你會(huì)問(wèn)，難道用普通的器皿，細(xì)胞就不能貼壁生長(zhǎng)了嗎？

事實(shí)的確是這樣，許多動(dòng)物細(xì)胞的體外培養(yǎng)，往往需要錨定在某種特殊的表面介質(zhì)，包括細(xì)胞外基質(zhì)提取物、多肽，及經(jīng)過(guò)特殊處理的塑料、玻璃表面等，才能長(zhǎng)效生長(zhǎng)；

很多普通器材，不能滿足細(xì)胞貼壁的條件，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞停止分裂，甚至死亡。

要讓細(xì)胞更好的“貼壁”，一直以來(lái)都是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。

由于我國(guó)生命科學(xué)領(lǐng)域研究相對(duì)歐美國(guó)家起步較晚，高端生物培養(yǎng)用塑料耗材主要依賴進(jìn)口，包括美國(guó)康寧、賽默飛世爾在內(nèi)的行業(yè)巨頭，占領(lǐng)了近95%的市場(chǎng)份額。

尤其是在半貼壁細(xì)胞及干細(xì)胞等難養(yǎng)細(xì)胞的培養(yǎng)等高端應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)的大部分企業(yè)僅能生產(chǎn)普通親水系列的產(chǎn)品，長(zhǎng)效超親水的細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)品基本依賴進(jìn)口。

但是，武漢先進(jìn)院前瞻研發(fā)中心等離子體項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)自主研發(fā)的等離子體增強(qiáng)親水改性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞的超貼壁培養(yǎng)。

這一技術(shù)的原理是：通過(guò)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的射頻等離子體設(shè)備與處理工藝，使聚苯乙烯表面的水接觸角由原先的90°降至10°以下。

在【趣味科普】第三期：超疏水材料，出淤泥而不染 一文中，我們?cè)敿?xì)解釋過(guò)接觸角的概念，感興趣的朋友可點(diǎn)擊查閱。

簡(jiǎn)而言之：接觸角越小，細(xì)胞與器皿的貼壁越緊密。

在顯微鏡的觀察下，未處理的培養(yǎng)皿會(huì)發(fā)生明顯的細(xì)胞成團(tuán)現(xiàn)象，而經(jīng)增強(qiáng)親水處理后的培養(yǎng)皿能有效促進(jìn)細(xì)胞在其表面的粘附。

293t細(xì)胞培養(yǎng)24h后的顯微鏡下對(duì)比圖：(a) 未經(jīng)表面處理的培養(yǎng)皿；(b)增強(qiáng)親水處理后的培養(yǎng)皿

經(jīng)過(guò)這一等離子體增強(qiáng)親水技術(shù)處理的實(shí)驗(yàn)器皿，接觸角小于10°、在模擬環(huán)境下親水時(shí)間可達(dá)12個(gè)月以上，部分指標(biāo)可以對(duì)標(biāo)賽默飛世爾的超親水培養(yǎng)系列產(chǎn)品，用國(guó)產(chǎn)技術(shù)替代進(jìn)口產(chǎn)品并非夢(mèng)想。

生命探索永不止步，愿所有科學(xué)家都能用上國(guó)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)器皿，進(jìn)行超親水細(xì)胞超貼壁培養(yǎng)；“巧婦有米”，科研大餐指日可待！

參考文獻(xiàn)：

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原創(chuàng)：吳金娥 葉凱

科研指導(dǎo)：葉凱 高明