一种废弃光盘回收利用方法及利用回收后的光盘培育PC12细胞的方法技术

本发明专利技术公开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。本发明专利技术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。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。本发明专利技术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。

A method of recycling discarded CD-ROM and the method of using the recovered CD-ROM to cultivate PC12 cells

The invention discloses a method for recovering and utilizing the discarded disc and using the recovered CD-ROM to cultivate PC12 cells. The invention directly repeated use of electronic wastes for nerve tissue engineering application, can not only provide ready-made waste materials with various micro / nano structures, in order to solve the problem of material supply and manufacturing of micro / nano pattern, can also provide environmental protection new way of hope. This application proves that the abandoned consumer electronics can be used directly as a highly anisotropic substrate for the study of cell behavior in vitro. The PC12 cells cultured on two different morphologies showed different cell morphology. The invention will provide more opportunities to combine theory and advantages of information technology and other fields. It is expected to build and design new biological interfaces for biomedical, biosensors and energy fields by combining biochemical blocks, engineering and materials.

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术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。本专利技术的技术方案是：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。本专利技术的进一步改进包括：将处理后的PC层的沟槽面作为细胞培育平台。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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专利技术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。本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃光盘回收利用方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种废弃光盘回收利用方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种废弃光盘回收利用方法，其特征在于，将处理后的PC层的沟槽面作为细胞培育平台。3.利用回收后的光盘培育PC12细胞的方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟涛，路娇扬，张新星，朱秋燕，张福瑞，丁学知，夏立秋，罗红群，李念兵，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43