基于惯性螺旋流道的稀有肿瘤细胞多级高通量精确分选芯片研制

发布时间：2021-09-28 08:30

　　循环肿瘤细胞作为由原始肿瘤灶脱离进入外周循环血液的“种子”,在肿瘤转移过程中扮演着重要角色;检测血液中循环肿瘤细胞数量,对癌症早期诊断、治疗效果评估、药物敏感性测试以及肿瘤复发监测等临床应用具有重要意义。但鉴于血液中循环肿瘤细胞含量极低,每数十亿背景血细胞中仅含有1-100个循环肿瘤细胞,因此研究如何实现循环肿瘤细胞高通量、高精度的分选,是一项十分必要且极具挑战的工作。在综述微流控分选循环肿瘤细胞最新研究进展,并结合本课题组前期研究的基础上,本文深入研究了具有高通量分选优势的惯性螺旋分选技术,并在此基础上先后实现其与确定性侧向位移技术及磁力分选技术的集成,通过集成芯片高通量粗分选串接精确分选的多级模式,在肿瘤细胞快速、精确分离方面取得一定突破。取得的创新性研究成果如下:（1）研制一种简单结构高通量惯性螺旋肿瘤细胞分选芯片:提出一种简单结构螺旋流道,应用于血液中稀有肿瘤细胞分选研究。研究血细胞浓度及流速对分选精度的影响,并在血液稀释100倍、样品流进样速度400μL/min的最佳条件下开展血液中肿瘤细胞的分选试验。研究表明,设计螺旋结构初次分选可移除91.97±0.57%的血细胞,回收8... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

稀有循环肿瘤细胞在癌症转移过程中所起作用的示意图

传统的细胞分选技术主要包括密度梯度离心细胞分选技术、荧光激活细胞分选及磁性激活细胞分选技术(如图 1-2 所示)，这些技术经过多年的积累与优化，成高，目前已经完全商业化并广泛应用于临床分析诊断中，且已得到了用户及市场。下面将对这三类传统细胞分选技术进行简要介绍。

被动式细胞分选技术依托微结构或微结构产生的流体作用，根据不同种类细胞在尺寸、形状、可变形性、密度以及亲和性等方面的差异实现分选。这类技术分选过程中不依赖外立场，具体可分为微结构过滤、场流及水力分选、仿生分选、确定性侧向位移分选、惯性分选以及亲和性分选等技术(如图 1-3 所示)。

【参考文献】：
期刊论文
[1]胃癌肿瘤干细胞的分离与成脂分化[J]. 匡弢,王雷,宋文,孟冬梅.  中国组织工程研究与临床康复. 2011(36)
[2]人乳腺癌MCF-7细胞中SP亚群细胞的分离及其生物学行为研究[J]. 张英,林洪生,祁鑫,朱小云,许炜茹,裴迎霞.  现代肿瘤医学. 2010(10)
[3]免疫磁珠分选肾癌干细胞及端粒酶活性在肾癌干细胞中的表达[J]. 孙浩,田福起,郭涛,潘鹏,姚宏伟,何鸿保.  江苏医药. 2010(12)
[4]小细胞肺癌细胞系H446中肿瘤干细胞的分选与鉴定[J]. 孟祥姣,李明,王秀问,王亚伟,马道新.  复旦学报(医学版). 2009(05)



本文编号：3411575