三維調(diào)控光纖激光引導(dǎo)PC12細(xì)胞突起定向生長

摘要：目的 本實驗采用創(chuàng)新設(shè)計的光纖激光束引導(dǎo)裝置，精確引導(dǎo)單個PC12細(xì)胞突起的定向生長，探求光纖引導(dǎo)低能量激光精確控制神經(jīng)細(xì)胞突起在體外定向生長的新方法。方法 選取體外培養(yǎng)突起生長活躍的PC12細(xì)胞為研究對象，將光纖末端經(jīng)拉制后固定于三維微操上。波長為800nm的激光束經(jīng)光纖引導(dǎo)投射在靶區(qū)域，引導(dǎo)過程中光纖隨突起的生長而移動，始終與突起的生長方向保持近似垂直位。每隔5min拍攝一張照片，連續(xù)觀察30min。結(jié)果 30例突起生長活躍的PC12細(xì)胞中，20例細(xì)胞突起的生長方向可在5min內(nèi)被波長為800nm的激光影響。在30min的照射中，13例PC12細(xì)胞的突起跟隨光纖激光束生長，偏轉(zhuǎn)角度在60°及以上的有6例，最大偏轉(zhuǎn)角度可達(dá)100°以上。結(jié)論 本引導(dǎo)裝置可影響PC12細(xì)胞突起的生長方向，引導(dǎo)其細(xì)胞突起跟隨激光生長，為光纖引導(dǎo)低能量激光精確控制神經(jīng)細(xì)胞突起在體外定向生長的提供了一種新方法。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)光學(xué)；光纖；激光；PC12細(xì)胞；生長錐

神經(jīng)再生修復(fù)過程中，再生神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)重建關(guān)系到神經(jīng)功能的再生。神經(jīng)元突起定向生長沿一定路徑最后到達(dá)靶位，并與下一個神經(jīng)元形成正確的突觸連接過程主要依賴于神經(jīng)纖維最前端生長錐的活動。生長錐的活動受一系列微環(huán)境信號的調(diào)控，局部微環(huán)境的各種化學(xué)或電信號等改變是引導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞定向生長的主要體內(nèi)因素。在體外培養(yǎng)條件下，突起沿著黏附性最佳的表面前進(jìn)的特性決定了神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]，如體外培養(yǎng)的Neuroblastoma-glioma細(xì)胞突起可以沿培養(yǎng)皿表面劃痕或沿血漿凝塊張力線定向生長?！?br>