Polydimethylsiloxane (PDMS) is an appropriate material as a scaffold for cell cultures due to its characteristics of biocompatibility, transparency, and flexibility. In this research, PDMS film was fabricated by spin-coating, and the thickness of the film was reduced by diluting PDMS solution with hexane to reduce the volume of substrate. By using 40 times of hexane to PDMS solution, the thickness of the film was reduced from 5μm to 420nm. However, the hydrophobicity of PDMS film made it difficult for cells to attach and grow on the polymer surface. To solve this problem, the hydrophobic surface was treated with four kinds of chemicals, (3-cyanopropyl) triethoxysilane (CPTES), (3-aminopropyl) trimethoxysilane (APTMS), (3-aminopropyl) triethoysilane (APTES) and hydrochloric acid (HCl) after corona treatment. HeLa cells, bovine mesenchymal stem cells and bovine satellite cells were cultivated on the PDMS film to check the effectiveness of the film as a substrate for the growth of cells. In this experiment, widely used plastic cell plate was selected as control which cannot act as a substrate. By measuring the absorbance value correlated to the number of cells, the growth rate of cells were compared. The cell growth on the HCl-treated PDMS films showed the highest effectiveness when the number of cells were measured after 72 hours of seeding. These results indicate the potential of nanoscale thin PDMS film as a substrate for cell cultivation although the surface-modified PDMS thin films showed lower effectiveness than the control plate.
PDMS는 생체적합성, 투명성, 유연성 등의 성질을 가짐으로써, 세포 배양을 위한 지지체로 적용되기 적합한 물질이다. 이 연구에서는 세포 배양을 위한 나노 두께의 얇은 PDMS 박막을 제작하고 친수성 표면을 얻기 위해 표면 처리를 하였다. PDMS박막은 스핀코팅 방법을 이용하여 제작하였고, 박막의 두께는 기질의 부피를 줄이기 위해 PDMS에 헥산을 희석시킴으로써 조절하였다. 헥산의 비율이 증가할수록 박막의 두께가 감소하였고, 헥산과 PDMS의 비율이 40:1이었을 때 박막의 두께는 5μm 에서 420nm까지 감소함을 확인하였다. 그러나 PDMS의 소수성 성질은 세포가 박막 표면에 부착되어 자라기에는 부적합한 요소로 작용한다. 이러한 소수성 표면이 친수성을 띠게 하기 위해 전기 방사 처리 후 CPTES, APTMS, APTES, HCl 네 가지 화학 물질을 이용하여 표면 처리를 하였다. 세포 배양을 위한 지지체로서의 유효성을 확인하기 위해, 헬라세포, 소태반줄기세포, 소근위성세포, 총 세 가지 세포를 직접 박막 위에 배양하였다. 세포를 플레이트에 배양하고 72시간이 지났을 때 세포 수와 비례하는 흡광도를 측정하는 방법을 통해 세포의 성장률을 비교한 결과, 네 가지 화학적 표면 처리 중 HCl 처리를 한 PDMS 박막이 가장 높은 효율을 보였다. 비록 표면 처리를 한 PDMS 박막에서의 세포 성장은 대조군인 일반 플레이트에 비해 낮은 성장률을 보이지만, 이 결과들을 통해 나노 두께의 얇은 PDMS 박막이 세포 배양을 위한 지지체로 적용 가능함을 확인할 수 있었다.
