基于微流控芯片对机械响应细胞的研究

发布时间：2020-12-04 10:53

　　细胞培养是生物医学等相关研究领域的关键技术，目前，细胞培养技术局限于静态培养，培养瓶、培养皿等培养环境被广泛应用。然而，在正常生理条件下，一些细胞往往处在复杂的力学环境当中，其中比较典型的是骨细胞、心肌细胞以及血管内皮细胞等。由于这些细胞的生长环境，往往处在一个动态的环境当中，细胞生长过程，会受到一些外界机械力的刺激。所以，建立一个动态的细胞培养环境，具有非常重要的意义。微流控芯片技术，是近些年发展起来一门多元化技术。近年来较流行的芯片制作材料PDMS（聚二甲基硅氧烷，Polydimethylsiloxane）具有良好的光学通透性和透气性等优势，利用PDMS制作的微流控芯片，也被广泛的应用到细胞培养中。由于PDMS还具有较好的弹性，作为贴壁生长细胞的基底材料，可以为细胞提供具有机械力加载的生长环境。本文开发研制了一种三层的PDMS微流控芯片，包括细胞生长层、薄膜形变层以及微通道控制层，选用血管内皮细胞（EA.hy926）作为研究对象，实现了对血管内皮细胞施加机械拉伸力的刺激。设计制作的多支流通道，满足了实验中，可以同时进行不同应变加载要求。本文设计的圆形细胞生长小室，可以经过数学计算，... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
        1.1.1 细胞动力学
        1.1.2 微流控芯片
    1.2 本研究国内外现状及发展趋势
    1.3 微流控芯片的应用领域总结
    1.4 本文内容
第二章 芯片的设计和参数
    2.1 机械拉伸芯片的原理
        2.1.1 聚二甲基硅氧烷的性能
        2.1.2 拉伸芯片的结构设计
    2.2 芯片参数的计算
        2.2.1 装置参数模型的建立
        2.2.2 流量与应变公式推导
第三章 机械拉伸芯片的制作
    3.1 光刻掩膜的制作
        3.1.1 仪器与材料试剂
        3.1.2 具体操作步骤
        3.1.3 制作经验及重点注意事项
    3.2 二次固化法制作三层 PDMS 芯片
        3.2.1 仪器与材料试剂
        3.2.2 具体操作步骤及注意事项
第四章 芯片上细胞培养实验
    4.1 实验设计
    4.2 实验方法
        4.2.1 显微拍照直接观察法
        4.2.2 MTT 法
        4.2.3 荧光染色法
    4.3 微流控芯片细胞培养实验
        4.3.1 实验仪器与试剂材料
        4.3.2 实验步骤
        4.3.3 预实验：PDMS 与 96 孔板细胞培养对照
    4.4 细胞拉伸实验及结果
        4.4.1 EA.hy926 在不同作用时间下的活性对照
        4.4.2 EA.hy926 在不同应变下的活性对照
第五章 结论
    5.1 本文结论
    5.2 课题展望
参考文献
附录 A SU-82035 光刻胶参数说明
附录 B TS-2A 四通道注射泵参数
附录 C 实验药品的配制
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]微流控芯片技术在细胞生物学研究中的应用进展[J]. 姚琳,白亮,吴亮其,丁永胜.  中国细胞生物学学报. 2011(11)
[2]肿瘤细胞与血管内皮细胞相互作用及丹参干预作用[J]. 陶丽,钱文慧,张蕾,阮君山,王爱云,陆茵.  中草药. 2011(05)
[3]微流控芯片细胞实验室[J]. 秦建华,刘婷姣,林炳承.  色谱. 2009(05)
[4]基于BioMEMS技术的样品预处理微流控芯片研制[J]. 陈兴,崔大付,刘长春,王利.  微纳电子技术. 2006(01)
[5]细胞生长与增殖的生物力学实验研究进展[J]. 曲华,吴文周,安美文,滕维中,赵永红.  医用生物力学. 2004(01)
[6]微流控芯片操纵传输及实时监测单细胞量子释放[J]. 程伟,黄卫华,庞代文,王宗礼,程介克,崔大付,屈三甫,郑从义.  高等学校化学学报. 2003(09)

博士论文
[1]周期性机械拉伸下人肺上皮细胞生物学效应的研究[D]. 张惠静.重庆大学 2002
[2]周期性机械拉伸对大鼠成骨细胞生理活性和力学性质的影响[D]. 唐丽灵.重庆大学 2002

硕士论文
[1]拉伸应变对破骨细胞凋亡的影响及其作用机制的研究[D]. 郝庆新.中国人民解放军军事医学科学院 2012
[2]机械应力影响鼠骨髓基质细胞OPG/RANKLmRNA表达变化的研究[D]. 张晓聪.浙江大学 2007
[3]流体剪切力影响人骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化的实验研究[D]. 李洪鹏.第三军医大学 2005



本文编号：2897471