表面結構對細胞成長之影響

Effect of surface texture on cell culture

廖俊維(Jun-Wei Liao)

指導教授 ： 傅建中

國立清華大學/工學院/動力機械工程學系/碩士(2013年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2013.00331

摘要

鈦金屬為良好的人體植入材料之一，常見於骨科與牙科植入應用上，為了植入材與骨組織的結合和加速骨整合縮短癒合時間，我們在材料表面做出可控制結構排列之奈米圖型，以類人成骨細胞MG-63模擬人類成骨細胞在TiO2奈米結構上的貼附與生長的特性。
在矽基材上分別以黃光製程與奈米壓印完成微米級(2 ~30 um)和奈米級結構(350 ~600 nm)，而在奈米結構部分，結合PDMS翻模完成擴大壓印的實踐，並且利用多次壓印的概念，旋轉不同角度實現單一結構複雜化，完成了簡單排列至複雜化的結構。接著在表面結構上蒸鍍鈦金屬，並且藉由熱退火製程進行表面改質，結合材料本身特性，製作出一系列結構尺寸與密度不同之TiO2表面結構。
最後，分別將MG63細胞培養在TiO2表面結構上4、12和24小時，細胞在TiO2微米結構上的生長數量相對於平坦TiO2表面改善了1.38倍 ，而奈米結構則有1.65倍的增加，證實了TiO2奈米結構具有增進MG-63細胞生長的特性，從OM的觀察中，在4小時，奈米結構上細胞貼附絲足延伸情形相對於微米結構良好，推斷奈米結構亦具有改善MG-63細胞短時間貼附情形的特性。
從實驗中得知，TiO2奈米結構具有改善細胞初期貼附與增進細胞生長數目的特性，在將來可以作為人體植入材料表面結構之參考與應用。

關鍵字

奈米壓印 ； 黃光微影 ； 二氧化鈦結構 ； 成骨細胞

參考文獻

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