1. 磁場調控奈米矽片分散性評估其結合玻尿酸之複合薄膜應用於抗沾粘之成效
指導教授：徐善慧 教授 實驗學生： 台中女中 林願勻
二、研究流程
三、材料和方法
四、結 果
五、結論
六、參考文獻
一、摘 要
透明質酸(hyaluronic acid，HA)已被用來作為手術後組織
抗沾黏(anti-adhesion)及藥劑釋放應用，由於其價格昂貴，且達
成成效需一定量之透明質酸，為提升其抗抗沾黏之成效，本
研究利用具有抗病毒與抗菌效果的奈米矽片(nanometersilica
powder, NSP)，製程奈米矽片/透明質酸複合材料，評估其抗沾
黏成效。此外，為探討其於透明質酸中抗沾黏的角色，本研
究嘗試利用表面改質寡幾丁聚糖(Oligo-chitosan)的奈米磁珠
(Fe2O3 magnetic nanobeads, MAG)，共價鍵結奈米矽片，利用磁
場刺調控奈米矽片的分散性，並於體外評估細胞貼附的成
效。實驗分別製備不同濃度的寡幾丁聚糖表面改質之奈米磁
珠(0, 50, 500,1000 ppm)與透明質酸，在磁場調控下製成奈米薄
膜，並進行實驗分析。穿透式電子顯微鏡觀測發現，奈米磁
珠經寡幾丁聚糖改質後，大小由50 nm增加至100 nm；由原子
力顯微鏡證實磁場可有效調控奈米矽片的聚集；相位差顯微
鏡觀察亦發現奈米矽片在透明質酸中的分散性會受磁場調控
而產生方向性聚集現象，且隨奈米矽片濃度增加而越顯著。
此外，以纖維母細胞株(L929 cell line)，進行細胞貼附實驗，
以發射掃描式電子顯微鏡觀測貼附一天後細胞型態，發現相
較於透明質酸薄膜，添加奈米矽片之透明質酸薄膜可顯著抑
制細胞貼附，且奈米矽片越密集處(濃度越高)細胞越不易貼
附，而因矽片聚集暴露出的透明質酸表面，仍有明顯細胞貼
附。經細胞計數證實亦有相同之結果，且相較於單獨玻片，
細胞數目於透明質酸薄膜並未顯著減少。結果證實奈米矽片
可有效增加透明質酸抗細胞貼附的特性，且奈米矽片聚集密
度越高，效果越顯著。未來可進一步評估於體內抗沾粘之成
效。
奈 米 磁 珠 (Fe2O3 magnetic
nanobeads, MAG)
1.穿透式電子顯微鏡 TEM (Transmission Electron Microscope) (圖1)
奈米磁珠(125ppm)每一個奈米磁珠顆粒明顯，可以略知大小25-50 nm (圖 1A,
1B)。表面改質後的奈米磁珠(MAG + Oligo chitoan)(1%)，可以發現兩者相結合，
大小約成直徑100nm。
2.原子力顯微鏡 AFM(Atomic Force Microscopy)
(圖 2)
可由實驗中清楚的發現在奈米磁珠(MAG)
經寡幾丁聚醣(Oligo chitosan)改質後，在磁場下
會產生聚集排列現象，證實利用磁場(SMF)可以
調控MAG的排列。
(SMF, static magnetic field, 180mT )
3. 薄膜結構(相位差顯微鏡) (圖3)
觀察已完成的的膜：濃度越大，則顏色越深，膜中央所聚集的寡幾丁聚醣和奈米磁珠(OM)越
密集。OM聚集於中央，其餘則為HA，兩者接合的邊緣處容易有散落的奈米矽片(NSP)。
6.細胞貼附實驗(MTT assay) (圖6)
經細胞計數證實亦有相同之結果，且相較於單獨玻片，細
胞數目於透明質酸薄膜並未顯著減少。 但因矽片濃度越高，暴
露出透明質酸薄膜面積增加， 故細胞數目會隨濃度增加而增
加。
1.實驗發現：奈米矽片可明顯增加透明質酸的抗細胞貼附程度。
2.藉由磁場調控奈米矽片分散證明：奈米矽片的密度越高，可明
顯提升抗細胞貼附之效果。
3.未來發展
希望藉由NSP本身抗菌抗病毒的特性，研發出可同時抗菌又可
抗沾粘的薄膜。
Sufiyarov I.F. Experimental validation for the use of a film on the basis
of modified hyaluronic acid for prevention of postoperative peritoneal
adhesions. Bull Exp Biol Med. 2007 Aug;144(2):269-71.
Cohen Z. et al. Prevention of postoperative abdominal adhesions by a
novel, glycerol/sodium hyaluronate/carboxymethylcellulose-based
bioresorbable membrane: a prospective, randomized, evaluator-blinded
multicenter study.
Dis Colon Rectum. 2005 Jun;48(6):1130-9.
實驗分析所用儀器：
1.倒立式螢光顯微鏡
2.紫外可見光分光光譜儀
3.相位差顯微鏡
4.原子力顯微鏡 AFM (atomic force microscopy)
5.場發射掃描式電子顯微鏡 FESEM (field-emission scanning electron microscope)
6.接觸角儀 Contact Angle System
7.蛋白質酵素免疫分析儀 ELISA (enzyme-linked immunosobent assay) reader
8.穿透式電子顯微鏡 TEM( transmission Electron Microscope )
4. 場發射掃描式電子顯微鏡 FESEM (細胞貼附1小時)
使用細胞： L929 細胞株， 鼠科動物的纖維組織母細胞 (圖 4, 圖5)
相較於透明質酸薄膜，添加奈米矽片之透明質酸薄膜，可顯著抑制細胞貼附，且奈米矽片越
密集處(濃度越高)細胞越不易貼附，而因矽片聚集暴露出的透明質酸表面，仍有明顯細胞貼附。
(圖 4, 以250X 觀測; 圖 5, 以1000X 觀測)
圖1
圖2
圖3
圖4 圖5
圖6