人类对生命的探索从未止步。

细胞，作为人体结构和生理功能的基本单位，是探索生命体的重要实验对象。通过对小小的细胞进行研究，人们得以窥见生物的大世界。

每天，都有无数细胞参与到科研中，可是，那么多的细胞从哪儿来呢？

答案是：通过细胞培养。

不论是对于整个生物工程技术，还是其中之一的生物克隆技术来说，细胞培养都是一个必不可少的过程。

科学家们利用细胞的“生长繁殖”功能，能够培育出成千上万的细胞，他们被装在试验器皿中，随时为实验准备着。

细胞培养，是对细胞进行实验的前提与基础，如果没有足够多的细胞作为实验对象，科学家恐怕也是“巧妇难为无米之炊”！

由于细胞种类众多，环境适应能力各异，研究者的需求也不尽相同，所以细胞培养器皿的功能可谓“众口难调”。

比如，对于淋巴细胞、人白血病细胞K-562等悬浮细胞培养而言，普通的聚苯乙烯基材器皿即可满足条件；

但是，对于成纤维型细胞、上皮型细胞等贴壁细胞培养而言，则需要对基材进行亲水表面处理，以实现细胞的贴壁生长。

也许你会问，难道用普通的器皿，细胞就不能贴壁生长了吗？

事实的确是这样，许多动物细胞的体外培养，往往需要锚定在某种特殊的表面介质，包括细胞外基质提取物、多肽，及经过特殊处理的塑料、玻璃表面等，才能长效生长；

很多普通器材，不能满足细胞贴壁的条件，会导致细胞停止分裂，甚至死亡。

要让细胞更好的“贴壁”，一直以来都是一个需要解决的问题。

由于我国生命科学领域研究相对欧美国家起步较晚，高端生物培养用塑料耗材主要依赖进口，包括美国康宁、赛默飞世尔在内的行业巨头，占领了近95%的市场份额。

尤其是在半贴壁细胞及干细胞等难养细胞的培养等高端应用领域，国内的大部分企业仅能生产普通亲水系列的产品，长效超亲水的细胞培养产品基本依赖进口。

但是，武汉先进院前瞻研发中心等离子体项目研发团队，通过自主研发的等离子体增强亲水改性技术，实现了细胞的超贴壁培养。

这一技术的原理是：通过团队自主研发的射频等离子体设备与处理工艺，使聚苯乙烯表面的水接触角由原先的90°降至10°以下。

在【趣味科普】第三期：超疏水材料，出淤泥而不染 一文中，我们曾详细解释过接触角的概念，感兴趣的朋友可点击查阅。

简而言之：接触角越小，细胞与器皿的贴壁越紧密。

在显微镜的观察下，未处理的培养皿会发生明显的细胞成团现象，而经增强亲水处理后的培养皿能有效促进细胞在其表面的粘附。

293t细胞培养24h后的显微镜下对比图：(a) 未经表面处理的培养皿；(b)增强亲水处理后的培养皿

经过这一等离子体增强亲水技术处理的实验器皿，接触角小于10°、在模拟环境下亲水时间可达12个月以上，部分指标可以对标赛默飞世尔的超亲水培养系列产品，用国产技术替代进口产品并非梦想。

生命探索永不止步，愿所有科学家都能用上国产实验器皿，进行超亲水细胞超贴壁培养；“巧妇有米”，科研大餐指日可待！

参考文献：

[1]刘梅芳，徐国恒， 细胞体外培养时为什么会贴到培养皿壁上。生物学通报。2007,42(9):54。

[2]吴建波，尹丽慧， 不同培养方法对骨髓间充质干细胞贴壁和纯度的影响。山东医药，2008,48(4):15-17。

[3]韩岩， 基膜黏连蛋白和Ⅳ型胶原对培养许旺细胞贴壁及增殖的作用。中华显微外科杂志。2002 , 25(3):194-196。

[4]朱壬葆，人骨髓体外培养中贴壁细胞层的形态分析。实验生物学报，1982(2):33-43。

[5]季红，刘永，赵林普，小鼠骨髓细胞体外培养中贴壁细胞层的结构与作用。中国病理生理杂志， 1988(01)。

[6]陈桑，刘希凤，凌茂英，介绍一种使悬浮的肝癌细胞贴壁的方法。大连医科大学学报， 1992(4):61-62。

原创：吴金娥 叶凯

科研指导：叶凯 高明