微流控芯片细胞分选平台的构建及其在上皮细胞间质转化研究中的应用

发布时间：2017-05-04 19:11

  本文关键词：微流控芯片细胞分选平台的构建及其在上皮细胞间质转化研究中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的：细胞体外实验是生物医学研究中不可缺少的重要组成部分，通过对细胞迁移、细胞间相互作用等细胞生命活动的相关体外实验研究，将能够揭示疾病的发生发展和其他生物学现象的内在规律。这就要求体外实验能够更好地模拟体内环境，使研究结果更接近于体内实际。但传统的对单一细胞进行研究的方法却不能满足这一要求，迫切需要采取多种细胞共培养的模式，以满足生命科学领域研究中对细胞功能分析的需要。目前共培养技术面临的一个重要问题是，如何将共培养后的细胞分离出来，，以便于后续的生物学检测。因此，细胞分选正日益成为细胞共培养检测的首要任务。研究表明，不同种类的细胞，其大小多存在差异，据此可对细胞进行分选。本文拟构建一个可用于细胞分选的电场驱动的微流控芯片平台，在该平台上进行人肺腺癌细胞A549与人肺支气管上皮细胞16HBE的共培养及细胞分选，进一步还将进行上皮细胞-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的相关研究。 方法：设计并构建一个可用于细胞分选的电驱动的微流控系统，该系统包括一个微流控芯片、电子差分放大器及LabView数据处理分析系统等部分。将人肺腺癌细胞A549与人肺支气管上皮细胞16HBE制备成细胞混合悬液并加入微流控芯片内，因该两种细胞大小不同，进入检测区将产生不同信号。通过程序设定，可依据该差异可控制双极双掷继电器（Double Pole Double Throw，DPDT）的电压转换，利用其产生的瞬变低压直流电作驱动力，来捕捉细胞完成目标细胞分选。然后对分选后的细胞进行台盼蓝染色，鉴定其活性。鉴定完毕后，将分选后的细胞置于微流控芯片上继续培养，Hoechst33342/PI双染检测证实细胞凋亡率在一定范围内，后向微流控芯片内加入TGF-β1(Transforming growth factor beta,转化生长因子-β1)，诱导A549和16HBE发生EMT，检测并分析该两种细胞单独培养以及共培养时EMT的不同变化。 结果：1.依据流体力学及电学原理，成功构建了一个可用于细胞分选的电驱动微流控芯片系统，实现了按细胞尺寸大小分选细胞目的，即在电驱动下，直径较大的A549细胞进入了微流控芯片平台上部的收集通道，直径较小的16HBE细胞则进入了平台下部的收集通道；而且，台盼蓝染色显示，电分选后，该两种细胞活性均良好。此后，再将该两种细胞在微流控芯片上连续培养48小时，亦未见显著细胞凋亡，凋亡指数（AI）10％；2. TGF-β1诱导后，细胞在单独培养模式下，16HBE较A549发生EMT所需时间分别为36小时和24小时，前者较后者延长了12小时；但将二者共培养后，EMT所需时间降为至12小时，与16HBE和A549单独培养相比，均明显缩短。 结论：本实验设计构建了一个可用于细胞电分选的微流控平台，在该平台上不仅成功进行了人肺腺癌细胞A549与人肺支气管上皮细胞16HBE的共培养和依据细胞不同大小进行的电分选，还完成了该两种细胞的EMT研究，提示这一电场驱动的微流控芯片平台，能够为细胞分选以及上皮间质转化研究提供了一个新的技术手段。
【关键词】：微流控芯片 细胞分选 上皮细胞间质转化
【学位授予单位】：大连医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R329.2
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 前言11-13
• 材料与方法13-19
• 1. 实验材料13-15
• 2. 实验流程15
• 3. 实验方法15-17
• 4. 芯片上研究上皮细胞间质转化研究17-19
• 5. 图像分析19
• 结果19-21
• 1. 细胞分选及验证平台19-20
• 2. 上皮细胞间质转化20
• 3. E-钙黏连蛋白及 F-actin 免疫荧光检测20-21
• 讨论21-25
• 结论25-26
• 参考文献26-29
• 综述29-40
• 参考文献37-40
• 附录40-42
• 攻读学位期间发表文章情况42-43
• 致谢43-44

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 方肇伦;微流控分析芯片发展与展望[J];大学化学;2001年02期

2 张可华;宋建国;;EMT与肿瘤[J];生命的化学;2008年05期

3 林炳承,秦建华;微流控芯片实验室[J];色谱;2005年05期

4 王洪斌,熊海涛,苏万芳,胡匡祜,黄志英;肺癌细胞形态量化和结构特征的抽取[J];生物物理学报;1999年01期

5 王文;李静;王宗仁;张金洲;师长宏;;不同分离方法与培养条件下大鼠骨髓间充质干细胞生长增殖情况比较[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年03期

6 张萌;胡少为;姜桔红;文剑明;;梯度密度离心法分离肝癌细胞及其转移性细胞株的建立[J];中山大学学报(医学科学版);2007年06期

  本文关键词：微流控芯片细胞分选平台的构建及其在上皮细胞间质转化研究中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：345639