基于光诱导介电泳力的磁性靶细胞操纵技术研究

发布时间：2020-05-28 23:52

【摘要】：光诱导介电泳是基于介电泳基础上发展起来的一种新型微纳操纵技术,相对于传统的介电泳、光镊、磁镊,光诱导介电泳可根据需求进行实时虚拟电极设计,使用更加灵活多变。光诱导介电泳采用无接触、无损伤的操纵,可应用于生物医学细胞筛选、靶向治疗以及在其他领域中分离、输运、捕获粒子等,具有很好的应用前景。本文首先详细介绍了几种微纳操纵的理论基础和优缺点,然后介绍了光诱导介电泳的研究进展和理论分析。根据介电泳的工作机理推导出光诱导介电泳的操纵原理。接下来详述了磁性纳米粒子的特性和应用以及磁性靶细胞的制备过程,为后续制备混合细胞溶液奠定基础。最后设计光诱导介电泳芯片并搭建实验系统,实现了基于光诱导介电泳力操纵酵母菌细胞和磁性靶细胞,同时从混合细胞溶液中筛选磁性靶细胞。本实验利用光诱导介电泳对磁性靶细胞与酵母菌细胞进行操纵与筛选。通过光照改变光电导层的电导率形成虚拟电极,同时施加交流电信号,实现了对酵母菌细胞和磁性靶细胞的操纵。然后设计条形电极成功筛选磁性靶细胞,验证了光诱导介电泳技术筛选磁性靶细胞的可行性。最后在此基础上研究不同实验参数对操纵和筛选细胞的影响,得出筛选磁性靶细胞的最优条件。
【图文】：

图 1.1 微针的结构分类用微针过程中需要生物组织与其直接接触，若消毒不当，可能会引了对生物组织造成破坏外，由于微针具有微小结构，针尖因此极易穿透不同深度的皮肤，对皮肤的深层产生影响。子力显微镜微纳操纵力显微镜（AFM）是一种分辨率非常高的扫描探针显微镜，它对生的意义。近年来，AFM 系统已经发展成为集样品成像、力测量及

图 1.2 AFM 原理图镊微纳操纵子是一种非接触式的操纵方法，也是一种 3D 定位方法，适用域。1970 年首次报道了光学捕获和操纵微纳米级粒子，并已经米级尺寸两个尺寸范围内进行操纵，由高度汇聚的激光产生的的微观物体。在有关于光学镊子的研究中，高速下相对长距离工艺效率至关重要。光学镊子又称为单光束梯度力阱，其原理过透镜和介质球发生两次折射后受到小球的反作用力，使小球动。同时由于光场强度分布不均，，粒子还会受到横向梯度力的作用下，会受到一个指向光束焦点的合力，使粒子总是趋于光粒子捕获与操纵。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q2-3;O439

【参考文献】

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1 彭志勇;;基于微流体芯片用于单个DNA分子检测的共焦激光诱发荧光系统（英文）[J];石河子大学学报(自然科学版);2014年03期

2 许宝建,金庆辉,赵建龙;基于MEMS微针技术的研究现状与展望[J];微纳电子技术;2005年04期

3 沙菲,宋洪昌;纳米α-Fe_2O_3的制备方法及应用概况[J];江苏化工;2003年05期

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1 杨德超;基于光诱导介电泳力的微粒操纵研究[D];中北大学;2015年

本文编号：2686032