生物建模的黑科技-快捷精准的定制化细胞微环境制备...-4
（5） 2D/3D 单个细胞的标准化培养
、
图 9.2D 单个细胞的标准化培养【6】 。
左图： 随机地种植细胞；
右图： 微孔内壁进行 Micropatterning（功能化） 后， 可以标准化种植细胞， 使细胞在孔内
呈现一致的形状。
图 10. 3D 单个细胞的标准化培养【7】 。
左上图： 细胞种在没有包被的微孔中；
右图： 包含 1080 个微孔（直径 60um， 高 30um） 的共聚焦图像， 微孔的底部和内壁粘附有纤
维连接蛋白（fibronectin） -罗丹明， HFF 细胞（human foreskin fibroblasts， 人包皮成
纤维细胞） 在微孔中培养 1 天， 进行 TRITC 染色以显示细胞形态。
左下图： 放大图， 共聚焦图像和相差图像重叠， 对 80%的粘附在图案上的细胞， 50%有合适
的 3D 结构以进行分析。
PRIMO 作用： 当没有用 PRIMO 时， 细胞在微孔中有不同的形态， 无法对细胞进行标准化研究；
当用 PRIMO 进行 micropatterning 时， 细胞在微孔中受到控制， 实现标准化培养， 因此可以
对多个细胞进行数据获取， 进行高通量研究。
（ 6） 粘附多种蛋白
图 11.用 3 色荧光显微镜图像重现的彩色的微米级名画： “ the Birth of Venus by
Botticelli” 【 8】 。 这幅复杂的微米级图案由 3 种不同的荧光分子（ GFP、 Pll-g-PEG-TRITC
和 Neutravidin-Ato647） 组成， 这 3 种分子依次序印刷在盖玻片上， 比例尺为 50µm。
PRIMO 实验： 把原始图案分成 3 幅不同颜色的灰阶图案， 分别蚀刻； 在每步蚀刻和吸附一种
荧光分子之后， 加入 PLL-g-PEG 溶液孵育， 再加一层防污涂层（ antifouling layer） ， 阻
碍空白区域上的进一步吸附， 然后进入下一步的蚀刻和吸附另一种荧光分子。
（ 四） 总结
PRIMO 强大的生物建模能力和对细胞微环境的控制， 可以为多种生物学实验带来全新
的、 突破性视角， 可用于研究细胞迁移、 细胞黏附、 细胞趋触性、 2D/3D 细胞标准化培养、
细胞球培养、 生物力学、 组织工程、 微流体等多个领域。
参考文献：
【1】 Alveole 的官网： https://www.alveolelab.com/
【2】 Polio, S. R., et. al., Extracellular matrix stiffness regulates force
transmission pathways in multicellular ensembles of human airway smooth muscle cells,
bioRxiv preprint first posted online Aug.29, 2018, doi:
http://dx.doi.org/10.1101/402842.
【3】Uroz, M., et. al., Traction forces at the cytokinetic ring regulate cell division
and polyploidy in the migrating zebrafish epicardium, Nature Materials, 2019，
https://doi.org/10.1038/s41563-019-0381-9.
【4】 Mohammed, D., et. al., Substrate area confinement is a key determinant of cell
velocity in collective migration, Nature Physics,
https://doi.org/10.1038/s41567-019-0543-3.
【5】 Luo, X., et. al., Different integrins mediate haptotaxis of T lymphocytes
towards either lower or higher adhesion zones, bioRxiv preprint first posted online
Jan.2, 2019, doi: http://dx.doi.org/10.1101/509240.
【6】 Alveole PRIMO PPT.
【7】 Celine Stoecklin et. al.,A New Approach to Design Artificial 3D Microniches
with Combined Chemical, Topographical, and Rheological Cues, Advanced
Biosytems,2018 (group of Virgil Viasnoff, MBI, Singapore)
【8】Pierre-Olivier Strale et. al., Multiprotein Printing by Light-Induced Molecular
Adsorption, Advanced Materials, 28, 2016, pp.2024-2029.
