一种使用功能化三嵌段聚合物F127-PDL的一步修饰来增强神经元细胞在PDMS基底上的粘附，从而增强其在神经元微图案和PDMS中的微流控系统中的应用。
Introduction
思路：
- 聚二甲基硅氧烷（PDMS）具有许多有利的特性，包括化学惰性、光学透明性、透气性、易于制造和非细胞毒性，适用于生物应用。 然而PDMS的细胞排斥性和疏水性通常会产生较差且不受控制的细胞粘附特性，这大大降低了显微操作系统（例如基于细胞的测定或筛选平台和器官芯片）与活的哺乳动物细胞，尤其是对微环境敏感的原代神经元的兼容性。
- 为了解决这个问题，人们开发了各种方法来通过引入物理涂层和化学耦合来修饰PDMS表面。然而，PDMS表面上的材料（如聚赖氨酸和层粘连蛋白）的物理涂层通常会导致低粘附稳定性。此外，化学耦合需要多步策略和有机溶剂、氧化剂或潜在有毒反应物的使用，这阻碍了在细胞微工程和生物医学微系统中开发PDMS粘附涂层。因此，需要简单、有效和实用的方法来建立具有微尺度控制的长效粘附性PDMS。
- 在这里描述了一种简单的策略，通过使用功能化三嵌段聚合物（聚-D-赖氨酸共轭Pluronic F127，F127-PDL）的一步修饰来增强神经元细胞在PDMS基底上的粘附，从而增强其在神经元微图案和PDMS中的微流控系统中的应用。
- Pluronic F127是一种常用的商业三嵌段聚合物，是一种常用的商用三嵌段聚合物，由一个中心疏水性聚环氧丙烷（PPO）片段组成，该片段通过疏水相互作用准不可逆地吸附到疏水表面，以及两个亲水性聚环氧乙烷（PEO）侧块延伸到水溶液。Pluronic聚合物形成的亲水层具有极端和持久的生物排斥性，已被广泛用于防止蛋白质吸附与细胞粘附、蛋白质/细胞图案化和PDMS/PDMS微流控芯片等疏水基底上的仿生细胞自组装。
Simple generation of a cell-adhesive PDMS interface using poly-d-lysine-conjugated Pluronic F127 (F127-PDL)
- （A）F127-PDL的化学结构。 PDL基团负责通过静电细胞吸引促进细胞粘附，F127基团负责通过与PDMS的持久疏水相互作用稳定细胞粘附，在PDMS表面形成牢固的细胞粘附层。
- （B）对PDMS的简单F127-PDL修改可以通过一步引入和孵育来简化基于培养的神经元微工程应用。
Neuron adhesion on the F127-PDL-modified PDMS surface
将F127-PDL溶液（100 μg mL-1）移液到PDMS基底上并在室温（RT）下孵育2 h，然后用磷酸盐缓冲盐水（PBS，pH 7.4）冲洗。修饰后，将原代皮层神经元接种在修饰的PDMS上，并使用新鲜神经基础培养基进行培养。
- （A）在培养0.5 d（上）和4 d（下）后未修饰的对照（左）和PDL修饰（中）和F127-PDL修饰（右）的PDMS基底上的原代神经元细胞粘附和培养的光学图像。
- （B）培养0.5 d后的粘附细胞密度（左上）和面积（右上），以及对照、PDL和F127-PDL修饰的PDMS基底上上的神经元分化（左下）和轴突生长（右下）。
F127-PDL-assisted neuron micropatterning on the PDMS surface
- （A）F127-PDL辅助神经元微图案在PDMS上形成的示意图：
- 将F127-PDL微流体引导灌注到密封通道和特定的PDMS表面上进行修饰；
- 去除上流体层后的F127-PDL微图案形成；
- 通过细胞接种和粘附在F127-PDL图案的PDMS基底上的神经元微图案化。
- （B） 具有各种形状（左）的神经元微图案，即直（上）、波浪形（中）和锯齿形（下）。在培养5 d后，使用免疫细胞化学染色（中和右）可视化图案化PDMS上轴突（SMI-312）和体树突（胞体和树突，MAP2）空间可控生长的。
F127-PDL-assisted microfluidic neuron culture
- （A）F127-PDL辅助神经元细胞在微流控装置中的PDMS基板上的培养示意图：
- 通过一步法将F127-PDL灌注到装置内PDMS表面上的微流控修饰；
- 微流控神经元细胞装载和培养。
- （B）微流控装置中PDMS表面上10 d神经元培养物的白光和荧光图像。通过FDA/PI染色以及通过观察轴突（SMI-312）、体树突（MAP2）和细胞核（Hoechst 33258）使用免疫细胞化学染色。
Conclusions
实现了一步法为PDMS表面改性以支持神经元微工程。
Reference
Liu W, Han K, Sun M, et al. Enhancement and control of neuron adhesion on polydimethylsiloxane for cell microengineering using a functionalized triblock polymer[J]. Lab on a Chip, 2019, 19(19): 3162–3167.
