本发明涉及微纳加工技术和细胞培养技术领域，更具体地，涉及一种基于激光改变表面浸润性实现细胞三维培养的新方法。
背景技术：
近几年随着生命科学和微加工技术结合而发展起来的体外三维模型，是二十一世界科技发展的重要趋势。微流控芯片能够对芯片上培养的细胞实施时间和空间上的精确控制。体外三维模型通过将多种细胞构筑成模拟体内组织、器官的三维结构，使其接近或达到组织、器官水平的功能，从而可以进行生物学基础研究、药物筛选以及组织工程研究。举例，philipj.lee等，微流控芯片上构建模拟肝窦装腺模型，在此平台上进行肝细胞的代谢检测及毒性测试。karinaziolkowska等，在微流控芯片上提供了一个三维肿瘤细胞微环境，可培养肿瘤细胞球样物长达4周，并且可实时观察药物对肿瘤细胞球样物的作用。
尽管上述模型能够在不同程度上模拟组织的复杂环境，但是对组织尺寸的精确控制还有些缺乏，以及模拟组织间相互作用的研究还有些不足。因此发展构建体外三维肿瘤模型的新方法、新技术，简捷、高效的制备能够模拟体内复杂结构，为精准医学、转化医学提供个性化的体外模型，仍是当期研究的一个重要挑战。
技术实现要素：
本发明的首要目的在于，提供了一种基于激光改变表面浸润性实现细胞三维培养的新方法。
利用本发明提供的激光可控改变表面浸润性的基底可简单、快捷的构建三维细胞共培养模型，且内、外层细胞的形状和大小可控，可为精准医学、转化医学提供个性化的体外模型。
本发明通过以下技术方案实现上述技术目的：
一种基于激光改变表面浸润性实现细胞三维培养的新方法，包含一种激光可控改变表面浸润性的基底，由超疏水的惰性表面和在所述惰性表面上的图案化区域组成，且该图案化区域的表面浸润性可控。
优选地，控制图案化区域的表面浸润性可控的方法，包括如下步骤：
s1.制备超疏水的惰性表面基底；
s2.利用激光刻蚀的方法，在基底表面的部分区域进行激光轰击，得到图案化区域，使得其表面的性质由超疏水变为疏水或者亲水状态。
优选地，激光可控改变表面浸润性的基底的材质为玻璃片、硅片、金属、金属氧化物等可用激光加工的材料。
优选地，超疏水的惰性表面基底是通过表面修饰改变化学成分，成为超疏水惰性表面。
优选地，超疏水的惰性表面基底的制备为：将原始基底进行刻蚀，并用十八烷基三氯硅烷修饰，变为惰性表面。
优选地，s2中制备图案化区域的操作为：利用激光刻蚀的方法，在基底表面的部分区域进行激光轰击，得到图案化区域，使得其表面的性质由超疏水变为疏水或者亲水状态。
优选地，图案化区域为点阵组成，每个点阵分为内层和外层，内层和外层均为实心图形，内外层相互不接触。
优选地，图案化区域的每个图形包括至少一个内层和外层。
与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：
利用本发明提供的激光可控改变表面浸润性的基底可简单、快捷的构建三维细胞共培养模型，且内、外层细胞的形状和大小可控，并且可同时制备多个多层三维水凝胶模型，可为精准医学、转化医学提供个性化的体外模型。
附图说明
图1为实施例1中提及的超疏水基底和表面微观结构。
图2为实施例2中提及的图案化区域的图案。
图3为实施例3中提及的两层水凝胶三维结构。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图进一步说明本发明，其实施例在附图中图示并在后面加以说明，给出了部分详细的实施方式和具体的操作过程。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1：
准备好干净的光滑玻璃，放置在样品台上，调整光纤激光器的焦距使紫外光能量聚焦在玻璃表面，在控制软件上画出需要刻蚀的图形，设置激光相关参数，即可开始激光加工。在控制软件区域画一个长宽尺寸2.3cm*5cm的矩形，并对矩形进行实心填充，将激光条件参数设置为，加工次数：一次，激光速度：400mm/s，空跳速度1000mm/s，q频30khz，q释放32微妙，电流7a。接着取一块“世泰”标准级显微载玻片，其透明玻璃部分尺寸为2.5cm*5cm，放置于激光将要加工的区域。调整激光焦点的位置，通过一边出光加工，一边操作“手动主梁升降台”，旋转调节把手主梁向上或向下运动，寻找激光能量最集中点。观察激光加工过程中激光与被刻蚀物表面的打标效果，能量最强的时候为焦点位置。找到焦点后，为了防止重力和震动或其它原因使焦点改变，马上调节固定螺丝。确定好激光焦点的位置后，放置一块新的载玻片于激光加工区域，开始激光加工，即可将光滑玻璃表面加工成粗糙玻璃表面，其微观结构如图1a所示。
配制ots/甲苯混合溶液，得到硅烷化反应溶液，其体积比为1：1000，反应在干燥器中进行，防止ots遇水发生水解反应。将进行ots疏水化处理的玻璃片在ots/甲苯混合溶液中放置10min，整个过程都要在干燥的环境下进行。得到超疏水的表面，如图1b所示。然后用纯水再次冲洗，将表面的溶液清洗干净后，用压缩空气枪将玻璃片表面的纯水冲干净，最后将样品放入干燥箱中干燥。
实施例2：
图案化区域的图案中内层图案为实心三角形、圆形、方形或其他各种实心图形，尺寸在200μm以上。
具体地，如图2所示，内外层图形分别为三角形、方形和圆形。
外层图案轮廓与内层图案一致，尺寸在1mm以上与内层图案同心近似、有统一的间距，并且不是封闭的，内外层图案可看做一个整体的图形。间距最小可以为50μm。
将上述图案制作在电脑中预先设计好，即可使用激光进行加工。
实施例3：
参照实施例1中的超疏水基底结合实施例2中的图案设计，选用三角形和方形图形，使用激光轰击基底的图案化区域，使得基底上的烷基硅烷分子被破坏，从而恢复为亲水状态，放入海藻酸钠水溶液中，取出，再放入氯化钙溶液中，即可固化形成第一层凝胶（内层区域，即绿色部分，在红色包裹中显黄色），以相同的步骤在第二层超疏水基底上制备凝胶（外层区域，即红色部分），如图3所示。该水凝胶模型可直接用于构建三维细胞共培养。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。