内皮细胞的迁移和取向排列在血管生理、病理活动中扮演极为重要的角色。临床外科手术后的伤口愈合、内皮损伤区的再内皮细胞化及植入体在植入宿主后的微循环血管新生,都伴随着内皮细胞的迁移和取向生理过程。化学趋触性(chemotaxis)是调控该生理过程的途径之一。化学趋触性指细胞沿化学因子浓度梯度方向的运动或取向。为了研究材料表面蛋白密度对内皮细胞取向的影响,本文提出了利用喷墨打印技术在喷金基材表面构建层粘蛋白梯度的新方法。本文对该制备过程及蛋白梯度形成进行了很好地优化及表征。并利用从人脐静脉中分离的内皮细胞接种到梯度基材表面进行了细胞取向研究。全文包括如下三方面的具体研究工作:1.层粘蛋白梯度制备的新方法:首先,利用改装后的喷墨打印机根据程序设计的梯度图案在镀金基材表面打印11-巯基十一烷酸功能性硫醇(MUA);然后,反浸另一种11-巯基十一醇(MUD)溶液,得到带梯度浓度羧基(COOH)官能团的自组装单分子层。羧基官能团被活化后与层粘蛋白共价键结合,从而得到表面密度层粘蛋白梯度。我们利用接触角、X-射线光电子能谱仪(XPS)及激光共聚焦(CLSM)对单分子层和层粘蛋白梯度进行了优化和表征,结果证实:我们成功构建了连续性层粘蛋白梯度。2.从人脐静脉体外消化、分离血管内皮细胞,用含20%FBS、0.35g/L谷氨酰胺的RPMI1640培养液培养.通过倒置显微镜下观察细胞形态及免疫细胞化学染色检测等方法对细胞进行鉴定。结果显示:本方法分离、纯化得到的细胞有内皮细胞Ⅷ因子表达,且具有较高的细胞活性,是一种从人脐静脉获得原代内皮细胞的有效方法。3.分别将内皮细胞接种到30mm长的梯度层粘蛋白表面和均一层粘蛋白表面进行培养,24h后进行细胞骨架和细胞核染色。激光共聚焦显微镜观察表明:内皮细胞接种到层粘蛋白梯度上时,层粘蛋白密度最大的区域分布了最多的内皮细胞,黏附细胞数量随着层粘蛋白密度降低而减少;而在均一层粘蛋白表面,内皮细胞分布均匀。内皮细胞在层粘连梯度上沿梯度径向具有明显的趋化性,且在各个位置上的极化率都在70%以上。本论文拓展了研究化学刺激诱导细胞定向排列的方法学知识。本研究对理解植入体科技,包括组织工程化产品,在植入宿主中血管生成过程中细胞的取向和向内长入(ingrowth)行为具有潜在的重要意义。