肝癌是世界上常见的恶性肿瘤之一,每年大概有62.2万人新发病例,它已严重威胁到人类的健康,然而目前仍缺乏有效治疗肝癌的方法。研究发现肝癌细胞与其所处的微环境之间有着密切的联系,其微环境在肿瘤生长、增殖、侵袭和转移过程中起着关键性的作用,可以通过改变微环境中某种因素来调节肝癌细胞的增殖、侵袭和转移行为。自组装单分子膜技术是一种常用来修饰生物材料表面的有效工具,可以提供具有不同化学性能的材料表面。因此,本文主要利用自组装单分子技术构建具有单一或多种化学基团的材料表面,模拟肝癌细胞微环境中的化学信号因子,研究化学基团对肝癌细胞的黏附、增殖和凋亡行为的影响,从分子水平上分析化学基团与肝癌细胞间的作用机制,为设计和开发具有特定细胞响应的生物材料表面奠定了一定的理论基础,其主要内容如下:首先,利用有机硅烷试剂修饰材料表面,构建具有不同化学基团的SAMs材料表面(SAMs-CH3、SAMs-NH2和SAMs-COOH),再采用原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和接触角测量仪等表征手段测试材料表面的表面性能。结果表明,成功的制备了具有相同密度而不同末端化学基团的SAMs表面。不同化学基团的SAMs表面呈现出不同的润湿性。其中SAMs-CH3表面的接触角最大,其疏水性最强。而SAMs-NH2表面为中度亲水表面,SAMs-COOH表面是亲水性最强的表面。然后,再将上述制备的几种单一化学基团SAMs材料表面作为生物材料模型,研究单一的化学基团与肝癌细胞之间的相互作用,发现不同的化学基团对肝癌细胞的行为有不同的影响。在SAMs-CH3表面上,细胞黏附状态较差且呈小圆形。然而在SAMs-NH2和SAMs-COOH表面上的细胞多呈扁平状和不规则的形状,能够促进细胞铺展并有较好的黏附形态。此外,与其他两个SAMs表面相比,培养在SAMs-CH3表面上的细胞出现了较高的凋亡率和较低的细胞增殖率,这说明了材料表面上的-CH3基团可以促进肝癌细胞的凋亡,抑制肝癌细胞的增殖。最后,通过改变-NH2基团浓度的方式构建具有不同表面正电荷强度的复合SAMs-NH2/CH3表面,研究表面正电荷对肝癌细胞的黏附和增殖行为的影响。结果表明,细胞行为受到表面正电荷和表面润湿性共同效应的影响,且在不同的时间段对细胞行为起主导作用的因素不同。在培养初期(24h),细胞行为主要受到材料表面的润湿性的影响。随着培养时间的延长,细胞的行为主要是由表面正电荷来调控的,而且在培养72h后,细胞的增殖率随着-NH2基团浓度的增加而增加。