Abstract
在過去許多探討神經細胞的力學研究當中，應力刺激對神經突觸的生長，扮演著相當重要的角色。本篇研究裡，我們發展出一套實效且穩定的拉伸平台，並結合黃光微影的微流道技術，探討神經細胞的力學現象。我們主要是利用具有彈性的PDMS為拉伸的基材，經由黃光微影製程，在其上製作特定尺寸的微流道，經由拉伸PDMS基材，使培養在基材上的神經幹細胞可以感受到拉伸應力的刺激。這樣的設計，便於我們探討神經細胞的力學反應，並可觀察接近單一細胞尺寸之神經軸突的生長。經由不同的培養條件及拉伸參數測試，當神經幹細胞受到拉伸而感受到應力刺激時，神經突觸的生長，及軸突的延長有顯著增加的效果，以預先讓細胞貼附12小時，再進行拉伸實驗測試而言，拉伸參數為1 mm/day的組別在7天的培養之後，總突觸長度可達240 μm，比沒有拉伸的組別增加約30%，突觸相位角為較趨於水平方向的28°。此外，我們亦利用免疫螢光染色，觀察細胞在受到機械應力刺激後的分化成熟情況，從標定神經細胞的螢光蛋白β Ⅲ tubulin之表現量得知，當神經幹細胞受到拉伸應力刺激時，大約於培養7天後，比未受應力刺激的神經幹細胞，有明顯朝向神經細胞分化成熟的趨勢。而神經幹細胞在水平方向，和垂直微流道方向上的成熟差異性，以目前的實驗天數未觀察到有顯著的差別，需再經由長時間的培養觀察，才得以看出應力刺激，對水平和垂直於拉伸方向的神經突觸，其生長和分化成熟度的影響。