眼角膜移植是角膜盲患者重获光明的重大希望,但眼角膜稀缺是最大的障碍,且每个人的眼角膜不同,培养充足且状态良好的本体眼角膜细胞进行眼角膜生物3D打印,生成新眼角膜的成功率更高、状态更好,并减少移植后的排异反应,促进患者眼睛的恢复。因此眼角膜细胞需要进行体外培养并保证足够的质量和数量。但角膜内皮细胞由于体外培养易发生形变和内皮细胞-间充质转化的情况不能满足眼角膜生物3D打印的需求,因此内皮细胞体外培养,阻止细胞发生形变和内皮细胞-间充质转化,并促进已经发生内皮细胞-间充质转化的细胞发生间充质-内皮细胞转化回到表型正常的内皮细胞具有非常重要的意义。有研究表明聚二甲基硅氧烷(PDMS)平面基底可以有效抑制角膜内皮细胞发生内皮细胞-间充质转化,PDMS微结构基底可以促进体细胞发生间充质-内皮细胞转化。但目前并没有对于PDMS微结构对角膜内皮细胞影响进行系统深入的研究,因此本论文设计PDMS微结构参数和制作方法,并成功制作PDMS微结构,论证PDMS微结构促进眼角膜内皮细胞良好生长,保持细胞表型和增殖速度,促进内皮细胞发生间充质-内皮细胞转化的可行性。PDMS微结构制作方法多种多样,其中许多方法均为光学方法,最常用制作方法为光学中光刻方法。但飞秒激光器作为光学中近年来被广泛研究和应用的光学精密仪器,并没有针对飞秒激光器制作PDMS微结构的研究。由于PDMS微结构微观尺寸小、精度高等要求,PDMS高弹性、耐热性、化学稳定性等特点,以及飞秒激光器高准直、光斑小、瞬时功率高等优点,本文提出一种新的光学方法-飞秒激光刻蚀方法制作PDMS微结构,并论证飞秒激光刻蚀方法的可行性。具体研究内容和研究方法如下:1、PDMS微结构参数设计和优化。确定最终适合角膜内皮细胞培养的PDMS微结构参数为凹槽宽度30μm,凹槽间距10μm,凹槽深度3μm。2、PDMS微结构模具制作方法研究。本文提出一种新的基于光学的PDMS模具微结构制作方法—飞秒激光刻蚀方法,调节飞秒激光器光斑大小、光功率、激光路径等参数,成功制作微结构。并同时使用PDMS微结构常用制作方法—光刻方法制作相同的微结构作为参考。结果发现两种方法制作出的PDMS微结构效果几乎相同,证明飞秒激光刻蚀方法的可行性。3、PDMS微结构亲水性修饰和检测。对PDMS微结构进行扫描电镜检测、表面亲水性修饰,选择胶原蛋白Ⅳ作为最终修饰物质;对PDMS微结构进行细胞框架结构检测、存活率检测和内皮细胞-间充质转化检测。得出结论:优化后的PDMS微结构可以保持细胞表型、快速增殖并阻止内皮细胞-间充质转化、促进间充质-内皮细胞转化,本文制作出的PDMS微结构满足3D打印中内皮细胞生长的需求。