玻片表面PEG硅烷化处理方法(提供抗细胞粘附作用)

玻片表面PEG硅烷化处理（提供短期的抗细胞粘附作用）

大量研究表明，聚乙二醇（PEG）表面具有良好的抗蛋白吸附功能，因而具备抗细胞黏附的作用。PEG还具有相当好的生物相容性，毒性低，电中性，不会引起机体的排异反应，因此在生物学实验中有广泛的应用。

在具有金微米图案的玻片表面，玻片背景和金微米区域都是可细胞黏附的。若实验设计需要限制细胞在玻片表面的粘附，可选择对裸露的玻片表面进行“PEG钝化”处理。因而选择的钝化试剂要能和玻璃表面的官能团发生反应，同时又不与金发生作用。为了达到以上两个要求，可选择使用带硅氧烷基的寡聚乙二醇试剂（MTPES）作为钝化试剂，它的一端是硅氧烷基，可以与玻片表面的羟基共价结合，另一端是PEG（实际上是寡聚乙二醇链段，n=5-15）链段，可以提供良好的抗细胞粘附作用。利用分子自组装方法，可使MTPES在玻片表面形成含寡聚乙二醇的单分子层。

实验试剂：

硅烷化PEG试剂：（2-[Methoxy(polythelene oxypropyl)trimethoxysilane]）95% MPTES

三乙胺（TEA）分析纯，上海强顺化工有限公司

甲苯分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司

实验仪器：

DT-03型低温等离子体处理仪Omega

DZF真空干燥箱上海华连医疗器械有限公司

PEG硅烷化接枝可分为等离子体处理、恒温反应、后处理几个步骤。

（1）等离子体处理（目的是在玻璃表面制造出活性羟基）。等离子体是部分电离的气体，它的组成成分包括电子、离子、自由基、中性粒子和光子。活泼的

自由基易发生化学反应，带电的微粒通过高速撞击能做功。通过化学反应和物理轰击，等离子体处理能够对各种材料进行表面改性处理。

具有金微米图案的玻片首先要用氧等离子体进行表面活化，等离子体处理仪的工作功率为100 W，真空度0.3 mBar，处理时间15 min. 处理结束后，将玻片取出装架并立即放入Milli-Q水中浸泡20 min，这一步操作的目的是在玻璃表面制造出活性羟基，以便与MPTES中的硅基团发生反应。用氮气将玻片吹干。

（2）恒温反应。可试设计如下图所示的PEG硅烷化接枝反应器。反应器的主体是一个体型较大的磨口玻璃瓶，其中最多能容纳两个玻片架，玻璃瓶有一个带旋塞的支口，以备通氮气时用。接枝反应以甲苯作溶剂，MPTES的浓度为6mM，加入1%(v)三乙胺作为催化剂，所有试剂和玻片架放入后，在反应器支口接上氮气导管，轻轻盖上涂有真空硅油的盖子，向反应器中通入约5 min氮气，随后关闭旋塞、盖紧盖子，在60℃氮气保护下反应24 h。

图1 PEG硅烷化接枝反应器效果图

（3）后处理。接枝反应结束后，取出玻片架，用甲苯和无水乙醇各超声清洗5-10 min以除去玻片表面非共价结合的MPTES分子。最后用Milli-Q水充分漂洗并用氮气吹干。

玻片表面PEG硅烷化步骤建议在细胞接种日前1-2天完成，若间隔太久可能导致PEG抗黏附层会失效（经验及文献结果均表明在培养液中，该抗粘附层在3-4天后由于降解等作用会导致抗粘附失效。因而该方案一般仅能做细胞粘附实验，而需要较长培养时间的细胞分化等实验则需要将图案共价转移到PEG水凝胶表面，详见文献Yao X, Peng R, & Ding J (2013) Cell–material interactions revealed via material techniques of surface patterning. Adv. Mater. 25(37):5257-5286.）。

细胞接种实验前，建议取出玻片并用75%酒精对其进行灭菌处理，最后用无菌的Milli-Q水漂洗。