一种废弃光盘回收利用方法及利用回收后的光盘培育PC12细胞的方法与流程

本发明涉及光盘回收技术及神经组织工程技术，具体涉及一种废弃光盘回收利用方法及利用回收后的光盘培育pc12细胞的方法。

背景技术：

由于信息技术的迅速变化和竞争环境的日益激烈，使用各种微纳米制造方法制造的各种电子消费品被丢弃，成为电子垃圾，这是全世界增长最快的污染问题。自1960年代以来，摩尔定律不断推动信息技术革命，并推动了当今日益普及的个人电脑，高速互联网和智能手机的创新发展。随着对数据存储，数字显示，物联网和人工智能等领域的更好性能需求的日益增长，诸如存储设备(光学和磁性存储介质)，显示设备(液晶显示系统和等离子体显示面板)和具有内置传感器(智能手机，手表和手镯)的智能设备等各种消费电子产品，不断快速升级换代，并朝着低成本，小型化，低功耗运行，更高的密度(单位面积更多的微/纳米结构)方向发展。然而，技术的快速变化，介质的变化，价格的下降等，导致全球电子废物(ew)的快速增长过剩，这对人类健康和环境造成不利影响。事实上，2007年，据估计，美国每天丢弃了超过43万部手机和111万台电脑(其中大部分仍然是可用的)，加起来每年产生的电子垃圾总量达到百万吨。

在电子废物中，光盘(cd和dvd)以凹坑的方式存储数字化编码数据，视频和音频信息，凹坑是在从盘的中心到其边缘的螺旋微/纳米凹槽，并对电子废物的总量(不包括其包装在内，全球每年产生10万吨光盘垃圾)作出了重大贡献。在全球范围内，光盘产量每年增长约10％，每年约为120亿件。每年有数百万张废弃的cd和dvd被倾倒在垃圾填埋场和焚化炉中，由于日常生活用量的增加和处理方式的不当，这已成为严重的环境问题。尽管一些有趣的研究试图将废弃的光盘回收为有用的材料，例如活性炭，碳化硅纳米颗粒和纳米纤维，但是目前的主流回收方法仍然不是非常有效的，并且具有许多缺点，包括使用有毒化学品，需要耗费特别高的能量。

在神经组织工程中，最近关注焦点在于开发新的材料和图案技术，以提供适当的物理(即微/纳米结构模式或拓扑)和化学线索指引神经突生长以实现靶向功能，这是治疗由意外或疾病引起的神经损伤的非常有前途的方法。图案化神经元细胞和指导神经元生长，其允许针对细胞-细胞相互作用，药物测试和神经接口和基于细胞的生物传感器的制造等，进行高度定制的实验，这对于神经组织工程应用是非常重要的。神经元细胞附着，增殖，迁移和分化的理想材料在神经组织工程中起关键作用。为了控制细胞的生物学行为，例如生物分子(肽，蛋白质和生物活性表位)，聚合物，金属材料，碳材料(碳纳米管和石墨烯)以及混合材料等各种天然和合成材料已被开发用于生物支架制备。虽然这些材料由于生物相容性，性质可调和低风险免疫原性而受到重视，但天然材料以及大多数现有人造材料存在若干缺点：天然材料包括其复杂结构，环境敏感性和纯化难度。人造材料包括复杂和耗时的合成过程，苛刻的反应条件或需要有毒/有害试剂，这极大地阻碍了其应用和普及。

此外，为了有效地促进神经突生长并引导其朝向适当靶标，大多数现有技术文献的研究强调使用材料表面形貌即不同的表面特征，例如凹槽，脊和柱。现有技术已经证明，沟槽和脊的宽度和深度上尺寸范围从纳米级到微米级变化，都可以诱导细胞对准，但是当凹槽和脊具有与轴突的尺寸相当的尺寸时，神经元轴突对准和长度延伸更为显著。目前，用于制造具有各向异性形貌的微/纳米结构基底的技术包括光刻，软光刻，纳米压印，微接触印刷和静电纺丝等。然而，这些技术具有制造成本高，程序冗长，需专用设备和高技能操作者等缺点，这也大大限制了实际和常规的细胞培养应用。因此，如何克服材料制备与供应以及微/纳米结构的制造技术的缺点对促进组织工程从实验室到临床是一个巨大的挑战。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种废弃光盘回收利用方法及利用回收后的光盘培育pc12细胞的方法。

本发明的技术方案是：一种废弃光盘回收利用方法，剥离废弃光盘标签层和顶部的透明pc层，然后在乙醇中浸泡10分钟以除去标签层残留，得到清洁透明的pc层。

本发明的进一步改进包括：

将处理后的pc层的沟槽面作为细胞培育平台。

本发明的另一目的在于提供一种利用回收后的光盘培育pc12细胞的方法，在37℃的5％co2的水饱和气氛中培养在补充有10％热灭活新生小牛血清，100units/ml的青霉素和100μg/ml的链霉素(gibco，usa)的高葡萄糖杜尔贝科改良伊格尔培养基(gibco，usa)中；通过将溶液移液到细胞上以分离细胞，从亚汇合培养物中收获细胞，然后在铺板前将其重新悬浮于新鲜的完全培养基中；在细胞接种之前，具有相同尺寸的dvd平坦面和dvd沟槽面在75％乙醇中灭菌30分钟，然后用pbs溶液冲洗3次，并添加到孔中。

本发明进一步提供了上述废弃光盘在促进神经细胞形成双极性和神经轴突取向中的应用。上述的应用中神经细胞是pc12细胞。

本发明还提供了上述废弃光盘在制备生物传感器中的应用。

上述的应用是在dvd-沟槽面上的具有神经突的pc12细胞沿着凹槽方向显示出双极取向，并延伸轴突与相邻细胞连接以形成线。

本发明上述废弃光盘在诱发具有生长锥形末端的特征性神经突的形成中的应用

本发明直接重复使用电子废物用于神经组织工程应用，不仅可以提供一定量的现成具有各种微/纳米结构的废弃材料，以解决材料供应和制造微/纳米图案的问题，也可提供新的有希望的保护环境的方式。本申请以废光盘为例，本申请证明废弃的消费电子产品可以直接重新用作高度各向异性的基底，用于体外研究细胞行为，例如细胞粘附，细胞对准和细胞-细胞相互作用。废弃dvd聚碳酸酯(pc)层的两面分别是平坦和沟槽的。在两个不同形貌的基底上培养的pc12细胞，显示出不同的细胞形态，只有dvd沟槽基底可以很好地对齐pc12细胞(方案1c)。本研究为扩大信息技术应用和解决电子废物环境问题提出了新的思路。本发明将为结合信息技术和其他领域的理论和优势提供更多的机会，有望通过结合生化砌块，工程和材料等方法，构建和设计新型生物界面应用于生物医学、生物传感器和能源等领域。

事实上，大量带有预制的特殊微/纳米结构的废弃电子产品(如预制沟槽的光盘，液晶显示系统内的图案化光导板和带精细图案的芯片)可以提供一个良好的基础去满足其他领域的特殊需求，如组织工程、生物传感器和能源。在此，以废弃光盘为例，本申请证明了废弃电子消费品可被直接再利用作为高度各向异性的平台，用于体外的细胞行为研究，如细胞粘附，细胞排列，细胞与细胞之间的相互作用。本申请发现，将pc12细胞培养在光滑和有沟槽的生物相容dvd聚碳酸酯层上，pc12细胞表现出截然不同的细胞形貌，表明纳米沟槽形貌对轴突生长导向起着关键作用。通过进一步监测培养在dvd纳米沟槽上的pc12细胞在不同培养时间(6,24,36小时)的细胞形态和排列，本申请发现细胞与纳米形貌接触相互作用是随培养时间从最初的无序到最后的有序动态调节的。这项研究为解决以下问题提供了新角度，即不但解决了在神经组织工程中材料的供应和纳米结构的制造问题，也可提供环境保护的新途径。为了应用于生物医学、生物传感器和能量，本文也为联合信息技术和其他科技领域的理论和优势提供新的机遇，并有望通过联合生物化学分子、工程和材料等方法来构建和设计新型生物界面，并应用于生物医药、生物传感器和能源等领域。

除了预制沟槽的光盘外，大量具有预制特定微/纳米图案的废弃消费电子产品(如液晶显示系统中的图案导光板和精细图案化芯片)可为满足一些领域的特殊需求提供良好的基础，如组织工程、生物医学，生物传感器和能源等。因此，本发明为直接复用电子废物在其他科技领域的应用可能是解决当前问题的有希望的途径。

附图说明

图1a是pc层平坦面和沟槽面的代表性扫描电镜图像。

图1b是dvd纳米沟槽的代表性原子力显微镜图像和高度分析。

图1c是dvd平坦面和沟槽面的水接触角对比。

图1d是dvdpc层的c1s的x射线光电子能谱。

图1e是o1s的x射线光电子能谱。

图2a是mtt法测定评估在三种基底上的细胞活力。

图2b是ldh测定评估在三种基底上的细胞活力。

图2c是pc12细胞培养在三种基底上的hoechst-33258染色荧光图像。

图2d是pc12细胞在三种基底上的ros水平对比。

图3a是pc12细胞在两种dvd基底上培养36h后的细胞形貌。

图3b是两种基底上生长的pc12细胞面积对比。其中，*代表p<0.05具有统计学差异。

图3c是pc12在两种基底上生长的fft图像。

图3d是图3c的分析。

图3e两种基底上的神经轴突的对齐角度对比。

图4a低倍数扫描电镜图像显示pc12细胞的有序生长。

图4b低倍数扫描电镜图像显示pc12细胞的有序生长。

图4c-f高倍数扫描电镜图像显示pc12细胞轴突沿着沟槽方向延伸。比例尺：虚线的为100微米，实线的为5微米。

图5a是pc12细胞的在6,小时后的细胞形貌。比例尺为50微米。

图5b是是pc12细胞的在6,24,36小时后的细胞面积。

图5c是对应的快速傅里叶变换图像。

图5d是不同培养时间的轴突对齐角度对比。

图6a是dvd纳米沟槽的宽度和高度分布的直方图。

图6b是dvdpc层的xps测量光谱。

图6c是比较在三种基底上培养的细胞内ros水平。

图6d是pc12细胞的dvd纳米沟槽和神经轴突宽度。

图6e是在不同培养时间下，在dvd纳米沟槽上培养的pc12细胞的ftt图像分析。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

2.实验过程

2.1废光盘的表征。废dvd介质本身主要由五层组成，包括标签层，两层pc层，反射层和染料数据层(方案1a)。两个pc层的表面具有预制的螺旋沟槽图案。将染料数据层添加到凹槽和底部pc层的顶部。写入激光在沟槽中留下斑点从而改变染料数据层，这些点表示存储信息的数字代码。添加反射层，其在读取染料数据层中的斑点之后将读取激光反射回检测器。最后，将标签层丝印到顶部。为了便于研究废弃dvd基片上的细胞行为，本申请使用美工刀小心地剥离标签层和顶部的透明pc层(方案1b)，然后在乙醇中浸泡10分钟以除去标签层，得到清洁透明的pc层。具有不同形貌的pc层的两侧分别是平坦的(表示为dvd平坦侧)和有沟槽的(表示为dvd沟槽侧)。为了进一步表征和细胞培养，将pc层切成一些碎片。通过jsm-7100f场发射扫描电子显微镜(sem，jeolltd.，japan)在15kv下研究pc层的表面形态。接触角测量使用tx500h纺丝液滴界面张力仪(kinoltd.，usa)。水滴量为5μl。使用spa-400原子力显微镜(afm，seikoinstrumentsinc.，japan)进行dvd纳米沟槽成像。所有afm图像都可以使用免费的软件进行处理：gwyddion2.30(http://gwyddion.net/)。通过具有alkα(1486.6ev)辐射的escalab250高性能光电子能谱仪(thermovgscientific，uk)捕获x射线光电子分光(xps)测量值。xps结果使用曲线拟合程序(xpspeak41)拟合。

2.2细胞培养。高分化pc12细胞获自中国科学院细胞库，并在37℃的5％co2的水饱和气氛中培养在补充有10％热灭活新生小牛血清(sijiqingbiotech,china)，100units/ml的青霉素和100μg/ml的链霉素(gibco，usa)的高葡萄糖杜尔贝科改良伊格尔培养基(gibco，usa)中。在所有实验中，通过将溶液移液到细胞上以分离细胞，从亚汇合培养物中收获细胞，然后在铺板前将其重新悬浮于新鲜的完全培养基中。在细胞接种之前，具有相同尺寸的dvd平坦面和dvd沟槽面在75％乙醇中灭菌30分钟，然后用pbs溶液冲洗3次，并添加到孔中。然后将细胞分为三组：对照组(细胞培养板)，dvd平坦面和dvd沟槽面。然后使用3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物(mtt)测定，乳酸脱氢酶(ldh)测定，荧光染色和sem成像来分析细胞。所有实验进行3次重复。

2.3mtt测定使用mtt测定来比较对照，dvd平坦面和dvd沟槽面组的细胞活力。简言之，将pc12细胞以2×10⁴个细胞的密度接种在3种基底上24小时。在孵育结束时，从5mg/ml的储备液中取50μl的mtt(sigma，usa)加入200μl细胞悬浮液中，然后在co2培养箱中37℃孵育4小时。然后用100μl二甲基亚砜(sigma，usa)代替培养基。在elx800酶标仪(bio-tek，usa)上，在570nm的波长下读取。

2.4ldh测定根据制造商的方案，通过ldh测定试剂盒(中国南京建成生物工程研究所)测定ldh。将pc12细胞接种在三种基底上24小时，然后收集细胞培养上清液并进行分析。使用酶标仪在450nm测量比色吸光度。

2.5hoechst33258染色。在三种基底上孵育24小时后，将pc12细胞在4％多聚甲醛(sigma，usa)中固定30分钟，用pbs漂洗3次，最后用hoechst33258(sigma，usa)染色10分钟。随后，在荧光显微镜(nikoneclipsete2000-u，japan)上对细胞进行观察和成像，uv激发波长为300-500nm。用相同的一组光学参数拍摄了多个图像。凋亡细胞是基于核形态变化定义的：染色质凝集和分裂。

2.6细胞内活性氧测定(ros)。使用ros测定试剂盒(beyotimeinstituteofbiotechnology，china)测定ros水平。将pc12细胞在三种基底上接种24小时后，将溶解于培养基中的2'，7'-二氯荧光素二乙酸酯(dcfh-da)(终浓度为5μmol/l)加入到6孔板中培养的细胞中，将细胞孵育30分钟。用pbs洗涤两次后，在488nm的激发下，在荧光显微镜(nikoneclipsete2000-u，japan)下观察细胞并拍照。所有的程序都是在暗处进行。用相同的一组光学参数拍摄了多个图像。使用nihimagej软件包(http://rsbweb.nih.gov/ij/)进行光密度分析。使用两个重复实验的至少五个图像进行分析。

2.7苏木精染色。在三种基底上孵育一段时间(6,24,46h)后，pc12细胞在4％福尔马林中固定30分钟，用pbs漂洗3次，最后用苏木精溶液(中国阿拉丁试剂)染色5秒并立即用双蒸水冲洗。随后，在光学显微镜(olympusbx51，japan)下观察细胞并拍照。

2.8图像分析。所有的光成像都是在olympusbx51显微镜上完成的。imagej软件用于将图像转换为8位灰度图，然后设定阈值并分析细胞的投影面积。使用imagej的分析粒子命令确定细胞投影面积。通过在imagej中应用二维快速傅立叶变换(2dfft)功能来处理图像，然后用椭圆轮廓插件(http://rsb.info.nih.gov/ij/plugins/oval-profile.html)进行分析，然后以径向强度累加相对于采集角度绘制图表。对准角度小于10°的细胞被认为是对齐的。通过测量轴突和细胞排列的平均取向之间的角度来衡量细胞排列分析，其与2dfft的主要方向正交。然后量化每组的取向百分比。

2.9sem成像。在dvd沟槽面上培养的pc12细胞的双极形态也是用jsm-7100f场发射扫描电子显微镜(jeolltd.，japan)在15kv下拍摄的。对于sem成像，用4％多聚甲醛固定的样品在4℃下用2.5％戊二醛水溶液进一步处理30分钟。进行逐步脱水步骤，用梯度增加的乙醇溶液(0％，25％，50％，75％和100％去离子水)冲洗样品。将样品连续干燥过夜，并在sem拍摄前进行金溅射。通过使用imagej中的角度工具来测定轴突角度以测量细胞的轴突长轴和纳米沟槽轴线之间的角度。

2.10统计分析。结果以平均值±sd(标准偏差)表示。连续变量通过student’sttest进行比较。所有统计分析均使用graphpadprism软件版本5(graphpadsoftware，usa)进行。p值小于0.05被认为是显著的。

3.结果与讨论

3.1废弃dvdpc层的表征。

首先，用sem，afm，水接触角测量表征废弃dvdpc层的形貌和表面性质。剥离的pc层是透明的。图1a显示了透明dvdpc层(两侧)的典型sem图像。其中一面显示相对光滑平坦的表面(以dvd-平面表示)。相反，另一侧具有非常有序的波状纳米沟槽(表示为dvd-沟槽面)。图1b显示出了dvd纳米沟槽的二维和三维afm图像。2维和3维afm图像显示，dvd纳米尺寸相当均匀。dvd纳米沟槽的afm剖面分析(图1b)和宽度和高度分布的直方图(图6a)显示出沟槽为槽宽0.28±0.03μm，脊宽度为0.61±0.003μm以及高度/深度为108.17±0.19nm的凹槽状结构。水接触角测量显示，dvd-平面和dvd-沟槽面是疏水的，水接触角分别为91.01±0.61°和90.38±0.78°(图1c)。xps用于表征pc层的化学成分信息。pc层的xps全谱如图6b所示。约284.82ev和533.25ev的结合能对应于pc层的c1s和o1s。c1sxps窄扫谱(图1d)显示，pc层由六个组分组成，其结合能集中在284.68,285.22,286.56,28.93,290.62和291.40ev，对应于芳香族c–h，脂肪族c–o，c–h，芳香族c–o，–c＝oo，c＝o键和π-π*共轭(芳香族碳的特征)。pc层的o1sxps窄扫谱显示两个宽峰(图1e)，除了在540.68ev处的小π-π*峰之外，其可以被分解成对应于c＝o(532.18ev)，c-o(533.98ev)的三个组分。

3.2废弃dvdpc层对pc12细胞的生物相容性。

pc12是大鼠嗜铬细胞瘤细胞的克隆细胞系，其可以容易地分化成神经元样细胞。由于pc12细胞在药理学操作上的极大通用性，易于培养和大量关于它们的增殖和分化信息，其通常被用作研究神经分化，细胞信号传导，神经毒性评估和脑疾病(如中风，阿尔茨海默病和帕金森病)的有用模型。在增殖和分化过程中，pc12神经元样细胞对各种材料的不同形貌响应已有报道。为了研究废弃dvdpc层对pc12细胞的细胞行为影响，如粘附，增殖和分化等，本申请首先评估了dvd-平面和dvd-沟槽面的生物相容性。根据mtt和ldh结果(图2a，b)，与pc12细胞在对照组(细胞培养板)上生长相比，在dvd-平面和dvd-沟槽面上生长的pc12细胞的细胞活力和ldh释放没有统计学差异(p>0.05)。特异性dna荧光染料hoechst33258进一步用于评估两种基底上pc12细胞dna和核结构的变化。如图2c所示，对照的pc12细胞表现出具有有序细胞结构的正常蓝核。其他两个底物上的细胞核在24h培养后没有显示出显著的差异，并且没有明亮的蓝色核，浓缩的染色质或碎裂的核这些细胞凋亡的典型特征。一些研究表明，一些材料可能会诱发氧化应激，这可被认为是该材料毒性的生物标志物。使用dcfh-da的细胞可渗透ros指示剂在两个底物上培养后测量细胞内ros水平。如图2d和s3所示，两组的ros水平与对照组相比无统计学意义(p>0.05)。这些结果表明废弃dvdpc层(dvd-平面和dvd-沟槽面)的两面都是非细胞毒性的。

3.3废弃dvdpc层对pc12细胞行为的影响。

首先通过相差显微镜研究细胞与两种基底的相互作用。培养36小时后，pc12细胞对于两种pc基底显示出良好的扩散和附着，由于与pc表面的物理接触而诱发具有生长锥形末端的特征性神经突的形成。有趣的是，种植在dvd-平面上的细胞显示较少有序的生长模式(图3a，左侧)，而种植在dvd-沟槽面上的细胞以双极方式生长，更细长(图3a，右侧)。在两个基底上生长的细胞扩散差异可以进一步由它们的投影面积表示。如图3b所示，在dvd-沟槽面上培养的细胞显示出比平坦表面上的细胞显著更大的投影面积，其p值小于0.05。为了进一步量化两个基底上pc12细胞的对齐，通过使用2dfft分析相应的光学显微镜图像(图3a，第一行)，其将来自真实空间的图像转换成互易点阵空间(图3c)。在dvd-平面上培养的未对齐细胞的2dfft显示为圆形光谱(图3c，上图)，其没有指示方向性，而在dvd-沟槽面上培养的对齐细胞的2dfft显示更长的椭圆光谱，显示一种择优取向(图3c，下图)。实际空间中单元格对齐的平均方向(图3a，右上，绿色箭头)与频率空间中的偏斜变换(2dfft)的理论方向(图3c，红色箭头)正交。如通过径向强度加合相对于采集角度绘制图谱，来自对齐的细胞的数据表现出尖锐的峰值，而随机细胞显示随机噪点(图3d)。定义排列的细胞与轴突之间的对准角和平均取向(图3a，右上，绿色箭头)小于10°为神经突对准。如图3e所示，可以看出，dvd-沟槽面上的86.75％的神经突沿着细胞对准的主要方向延伸(图3a中的绿色箭头，右上角)，显著大于15.79％dvd-平面。这些结果说明沟槽形貌可能是细胞对准的主要决定因素。

为了验证pc12细胞是否平行于沟槽方向排列，本申请通过sem进一步研究了dvd-沟槽面上的细胞分化(图4)。如图4所示，在dvd-沟槽面上的具有神经突的pc12细胞沿着凹槽方向显示出双极取向，并延伸轴突与相邻细胞连接以形成线。dvd纳米沟槽具有与神经轴突相当的尺寸(图6d中)。为了更准确地评估纳米沟槽对pc12细胞的细胞行为的影响，通过将神经轴突近似为从初始点到终点的直线，并测量该线与纳米沟槽方向的角度。有趣的是，单个pc12细胞两端的的轴突角度不同，例如5.6°：7.4°和6.8°：3.8°(图4c)。此外，相邻细胞之间连接的神经轴突的角度之间也存在差异(图4d中为7.1°：9.2°，图4e，f为2.2°：7.4°)。这些结果表明，纳米沟槽的形貌在指导神经轴突生长中起关键作用。此外，pc12细胞的神经轴突可能识别纳米沟槽的轻微差异，导致单个细胞的两端或相邻细胞的轴突角度不同。

为了进一步弄清细胞间的相互作用以及pc12细胞如何被促进形成明显的双极性和神经轴突取向，本申请通过光学显微镜监测了pc12细胞与dvd-沟槽面的接触相互作用过程，并测量了在不同的培养时间(6,24,36小时)细胞形貌参数(细胞面积，排列)(图5)。如图5a所示，pc12细胞依附于dvd-沟槽面上生长，并在6小时开始延长神经轴突。随着培养时间延长(在24和36小时)，pc12细胞显示出更有秩序的生长模式和一致的方向上显著的双极细长形态。投影面积也从15.77±0.74％逐渐上升到24.77±2.35％，达到33.98±1.53％(图5b)。2dfft图像及其分析显示，较长培养时间的细胞表现出更细长的椭圆光谱(图5c)和更尖锐的峰(图6e中)。神经突排列如图5d所示，可以看出，沿着细胞对准的主要方向(图5a中的绿色箭头)，36小时有86.59％的神经轴突对齐，显著大于24小时的60％和6小时的47.5％。这些结果表明，细胞与纳米形貌的接触相互作用是随着培养时间从初始无序到最终有序动态调整的。此外，复杂细胞系统的可调性可归因于单细胞的感知和分化能力以及细胞-细胞相互作用的协调和同步。

4。结论

总之，直接再利用有预制纳米结构的废弃电子消费品(光盘)作为图案化神经元细胞和引导神经元生长的高度各向异性平台是可行的，不仅解决了材料供应和纳米结构在神经组织工程中的制造问题，但也可能成功提供一种新的有前途的保护环境的方式。在组织工程应用中必不可少的预槽dvd基板上显示的细胞生物相容性，分化和对准将激发研究人员应用带有预制的微/纳米结构的废弃电子消费品于某些重要领域，如纳米技术，生物医学，生物传感器和能量。随着特定生物化学分子的改变或功能化的变化，废弃的电子消费品可以进一步重新利用为新的纳米压印模板或具有特定能力(如感测，催化或富集)的功能平台，使用生物化学结构单元，工程和材料方法的组合来构建和设计新的生物界面为生物医学，生物传感器和能源的应用提供了更多机会。

本申请证明了废弃电子消费品可被直接再利用作为高度各向异性的平台，用于体外的细胞行为研究，如细胞粘附，细胞排列，细胞与细胞之间的相互作用。本申请发现，将pc12细胞培养在光滑和有沟槽的生物相容dvd聚碳酸酯层上，pc12细胞表现出截然不同的细胞形貌，表明纳米沟槽形貌对轴突生长导向起着关键作用。通过进一步监测培养在dvd纳米沟槽上的pc12细胞在不同培养时间(6,24,36小时)的细胞形态和排列，本申请发现细胞与纳米形貌接触相互作用是随培养时间从最初的无序到最后的有序动态调节的。这项研究为解决以下问题提供了新角度，即不但解决了在神经组织工程中材料的供应和纳米结构的制造问题，也可提供环境保护的新途径。为了应用于生物医学、生物传感器和能量，本文也为联合信息技术和其他科技领域的理论和优势提供新的机遇，并有望通过联合生物化学分子、工程和材料等方法来构建和设计新型生物界面，并应用于生物医药、生物传感器和能源等领域。

除了预制沟槽的光盘外，大量具有预制特定微/纳米图案的废弃消费电子产品(如液晶显示系统中的图案导光板和精细图案化芯片)可为满足一些领域的特殊需求提供良好的基础，如组织工程、生物医学，生物传感器和能源等。因此，直接重用电子废物在其他科技领域的应用可能是解决当前问题的有希望的途径。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。