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目前，三维细胞培养模型已经成为了细胞与组织工程领域中的研究热点之一。但是以往的研究主要集中在细胞的生长行为方面，极少探讨三维培养模型中的细胞钙通道功能响应以及生长因子VEGF的鉴定。因此，本研究将人神经母细胞瘤细胞（SH-SY5Y细胞株）接种于不同的微小凹图式上，评价基底形态及VEGF对SH-SY5Y细胞电压依从式钙离子通道（VGCCs）功能响应的影响。目的比较PLLA平面结构与微小凹图式上SH-SY5Y细胞的生长行为、VGCCs功能响应以及VEGF的分泌差异，从而评价在体外细胞培养的方法中，三维培养模型相较于传统平面培养的差异性，为构建三维细胞生物传感器奠定基础。方法以紫外光光刻、硅蚀刻及软光刻技术制备聚乳酸（poly-L-lactide,PLLA）平面基底及微小凹图式，以共聚焦显微技术结合钙离子荧光染料CalciumGreen-1,AM评价SH-SY5Y细胞在PLLA平面基底和微小凹图式上VGCCs的功能响应性。结合ELISA评价微结构中细胞分泌的标志性生长因子（VEGF）的不同，并研究VEGF对细胞VGCCs功能响应的影响。结果研究发现，分布在微小凹顶部的细胞为二维生长方式，凹内侧壁的为三维生长方式，凹内底部的为近似二维生长方式；可以有效形成三维细胞生长的微结构为孔径100μm，通道宽度为0μm和20μm的两种微小凹图式。以50mM高钾溶液去极化刺激发现，三维及近似二维细胞VGCCs阳性响应比率和反应幅度均明显低于传统二维培养的细胞。通过对不同微结构中SH-SY5Y细胞的VEGF表达水平的检测发现，PLLA微小凹图式上细胞的VEGF分泌量明显高于平面基底上的细胞，而且VEGF对SH-SY5Y细胞的VGCCs功能响应有明显的抑制作用。结论PLLA微小凹图式可以有效形成三维生长方式的SH-SY5Y细胞，通过研究微小凹中细胞VGCCs功能响应以及VEGF分泌发现，三维生长的细胞钙通道功能以及VEGF均不同于传统二维培养的细胞，且VEGF对SH-SY5Y细胞VGCCs功能响应具有明显的抑制作用。总之，研究结果表明，PLLA微小凹图式及VEGF是影响SH-SY5Y细胞VGCCs功能响应性的重要因素，微小凹图式是模拟神经细胞三维生长环境进一步构造三维细胞生物传感器的有效方法。