利用多孔硅薄膜在大鼠嗜铬细胞瘤12细胞中持续递送神经生长因子

摘要

来源：Rosenberg, M., 等. 设计多孔硅薄膜作为神经生长因子的载体. J. Vis. Exp. (2019).

本视频展示了使用可降解的纳米结构多孔硅（PSi）薄膜持续释放神经生长因子（NGF），以支持PC12细胞分化的应用。NGF通过静电相互作用吸附在薄膜的孔隙中，并通过扩散和支架降解逐步释放到培养基中。这种可控释放可促进PC12细胞的存活，并在较长时间内促进神经突的生长与分支。

方案

1. 氧化多孔硅（PSiO₂）载体的制备

1. 切割一片单面抛光的硅（Si）晶圆 <100> 使用金刚石笔将正面重掺硼的p型硅片（电阻率为0.95 mΩ·cm）切割成1.5 cm × 1.5 cm的样品。
2. 在管式炉中，于环境空气下以400 °C氧化Si样品2 h（升温速率：25 °C/min，自然冷却）。
3. 将硅样品浸入由48%水合氢氟酸（HF）和双蒸水（ddH₂O）组成的溶液中₂O）、甲醇（99.9%）和乙醇（99.9%）按体积比1:1:3混合的溶液中浸泡5分钟；随后用乙醇冲洗样品三次，并在氮气流下干燥。
   注意：仅可使用塑料器皿配制和储存氢氟酸溶液，因为氢氟酸会溶解玻璃。
   警告：HF 是一种高度腐蚀性的液体，必须极其小心地操作。若发生接触，应立即用大量清水彻底冲洗，并在受影响区域涂抹 HF 解毒凝胶；随后立即就医。
4. 将硅样品安装在聚四氟乙烯刻蚀池中，使用铝箔条作为背接触，铂丝线圈作为对电极。
5. 在250 mA/cm²的恒定电流密度下，将牺牲层置于体积比为3:1的氢氟酸水溶液与乙醇（99.9%）的混合液中刻蚀30秒²；然后用乙醇冲洗所得PSi薄膜表面三次，并在氮气流下干燥。
6. 将新鲜蚀刻的多孔层在0.1 M的氢氧化钠（NaOH）水溶液中溶解2分钟。随后用乙醇冲洗三次，并在氮气流下干燥。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
丙酮	Gadot	830101375
两性霉素	Biological Industries	03-028-1B
氢氟酸水溶液 (48%)	Merck	101513
AZ4533 光刻胶	Metal Chem, Inc.	AZ4533
BSA 第五组分	MP biomedicals	216006950
BSA 溶液 (10%)	Biological Industries	03-010-1B
I 型胶原蛋白	Corning Inc.	354236
胶原酶	Enco	LS004176
胶原蛋白包被的塑料盖玻片	NUNC Thermanox	1059846
D-(+)-葡萄糖	Sigma-Aldrich Chemicals	G8170
Dispase-II	Sigma-Aldrich Chemicals	4942078001
无水乙醇 (99.9%)	Merck	818760
胎牛血清	Biological Industries	04-121-1A
盐酸胍	Sigma-Aldrich Chemicals	G7294
Ham's F-12 营养混合物	Thermo Scientific	11765054
HBSS	Thermo Scientific	14185-045
HEPES (1 M)	Thermo Scientific	15630-056
马血清	Biological Industries	04-124-1A
L-15 培养基	Sigma-Aldrich Chemicals	L5520
层粘连蛋白	Thermo Scientific	23017015
L-谷氨酰胺	Biological Industries	03-020-1A
小鼠 β-神经生长因子	Peprotech	450-34-20
正常驴血清 (NDS)	Sigma-Aldrich Chemicals	G9023
木瓜蛋白酶	Sigma-Aldrich Chemicals	p-4762
PBS (pH 7.4)			将 10 mM Na₂HPO₄、1.8 mM KH₂PO₄、137 mM NaCl 和 2.7 mM KCl 溶解于双蒸水 (ddH₂O, 18 MΩ·cm) 中配制而成。
PBS ×10	Biological Industries	02-020-1A
PC12 细胞系	ATCC	CRL-1721
青霉素-链霉素	Biological Industries	03-032-1B
聚-L-赖氨酸	Sigma-Aldrich Chemicals	P4832
PrestoBlue 试剂	Thermo Scientific	A13261
RPMI 培养基	Biological Industries	01-100-1A
硅晶圆	Siltronix Corp.		高度硼掺杂，p 型，电阻率为 0.00095 Ω·cm，<100> 晶向
叠氮化钠	Sigma-Aldrich Chemicals	S2002
氢氧化钠 (NaOH)	Sigma-Aldrich Chemicals	S8045
单宁酸	Sigma-Aldrich Chemicals	403040
吐温 X-100	Chem-Impex International Inc.	1279