2025年10月22日，日本东京理科大学材料化学技术学院副教授林智弘带领的研究团队，在《朗缪尔》杂志在线发表重要研究成果，深入揭示了短波紫外/臭氧(UVO)处理优化细胞在塑料培养基质上粘附的机制。该研究解释了存在最佳UVO处理时间的根本原因，即当选择性吸附和固定关键粘附蛋白的能力达到最大值时，表面状态达到最佳，为设计用于医学研究的聚合物材料提供了新思路。

在再生医学和药物研发领域，可靠培养细胞是众多进展的基础。塑料培养皿作为常用工具，其表面细胞粘附情况直接影响细胞存活与生长。为提高细胞黏附力，通常采用UVO处理改变塑料表面性质，但此前UVO处理存在“最佳范围”的成因一直未明。

林智弘团队此次研究，借助多种先进分析技术，如X射线光电子能谱和原子力显微镜，对紫外臭氧处理后聚苯乙烯和环烯烃聚合物表面变化进行表征。在分子层面，仔细监测了附着在聚合物表面的血清蛋白的吸附、组成和交换情况。

研究结果显示，仅靠表面亲水性和疏水性增强，无法解释短时紫外线处理产生的最佳粘附效果。最佳粘附效果与特定粘附蛋白在表面的选择性富集和固定直接相关，这一过程由弗罗曼效应驱动。未经处理的疏水表面，白蛋白等非黏附性蛋白质附着牢固，阻碍黏附性蛋白质附着。短暂紫外线处理使表面形成亲水区和疏水区混合结构，促进黏附性蛋白质取代白蛋白，随后牢固吸附在剩余疏水区域，细胞得以结合，而过度紫外线处理会去除过多疏水性斑块，降低粘附蛋白浓度，导致细胞粘附不良。

林智弘表示：“这些发现为优化表面处理技术提供了科学依据，此前这些技术多通过反复试验开发。”这项工作在材料科学与生物医学研究交叉领域意义重大，为在细胞培养技术中发挥廉价材料性能提供了清晰设计原则，无需使用昂贵涂层剂，对再生医学和药物发现至关重要。

更多信息： Riko Kaizu 等人，《UV/臭氧处理聚合物表面以增强细胞粘附：机制和优化指南》，Langmuir(2025)。期刊信息： 朗缪尔