高灵敏检测单细胞外分泌乳酸及荧光素酶的微液滴技术
发布时间：2021-03-18 00:38
癌症和细菌感染都给人类生命健康带来重大威胁。肿瘤由于其高复发性、高转移性和早期无症状等特点一直困扰着科研工作者,所以需要迫切开发出针对癌症的早期防御、治疗和预后的新方法,在细菌感染病例中,虽然普通细菌感染可以被人体免疫系统清除,但在特定的条件下,部分细菌可以欺骗人体免疫系统,隐藏自身逃避清除,并对人体免疫细胞产生杀伤。目前,对于肿瘤和细菌感染的研究方法有很多是基于大量群体细胞来进行检测和诊断,运用这些传统手段会导致细胞个体间的差异被掩盖,而且对于样品中细胞/细菌数量少的情况下容易产生假阴性结果。而基于单细胞技术的分析方法可以提供细胞个体间差异的关键信息,因此成为生物医学领域中的研究热点。微流控芯片技术的进步为单细胞实验提供了重要平台,具有灵敏性高、样品消耗少、检测方便、性价比高等优点。本论文将包裹了单细胞的微液滴与光学检测技术结合,来发展对重要生物分子进行高灵敏分析的方法,并初步探讨了肿瘤细胞在单细胞水平上的异质性。本论文包括四个章节:第一章:简要概述了微流控技术的发展历程、芯片制备方法、优势特点和应用领域,随后对其中有代表性的微液滴技术进行重点介绍,对于其液滴生成原理、分类、方法和应...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１多种微流控芯片实物图
利用光刻法制作微流控芯片，首先需要在硅晶片或者金属表面旋涂上光刻??胶（常用ＳＵ－８抗蚀剂）并进行光刻？，其次使用配套显影液除去未交联的光刻胶，??并在其表面用脱模剂（常用硅烷偶联剂）进行处理，方便后续脱模。在光刻法的分??支中还有一种软光刻法，通常采用聚二甲基硅氧烷（ＰＤＭＳ，低聚物和交联剂的混??合溶液）或者Ｅｃｏｆｌｅｘ倒在母板上，震除气泡后进行热固化，不同温度热固化时间??不同，通常约为ｌ－６ｈ。固化后，将ＰＤＭＳ轻剥离模具，超声清洗后可与其他基底??材料结合成为新的模板。如图１．２将光刻法与喷墨打印技术相结合，Ｃｈｅｎ等人［２５］??报告了一种制造包含电润湿阀和电化学转导的柔性微流体装置的方法，该制造工??艺使用光刻技术来制造ＳＵ－８母版，并通过热固化ＰＤＭＳ来制造用于纳米压印光??刻的冲压模板，设备由两个柔性ＰＥＴ层组成，形成一个柔性的微流体设备，同时??使用ＵＶ－Ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔ平版印刷术（ＵＶ－ＮＩＬ）在ＰＥＴ薄膜上构造高保真度的微通??道，在ＰＥＴ膜上进行光子烧结，将包含膜的电极直接键合在包含通道的另一层以??形成密封的自动输液微流体装置。??ＩＩＩ??ｌａｋ＾ｃｌ?ｐｒｉｍｅｄ?ｃｌｃｃｔｎｕｌｃ＇??＾?，ｎ：Ｉ：??１?１?１?ｈｍ??ｎ?ＭｉｃｔｏＩＩｕｈＩｋ?＜ｋｖｉｃｖ??ｖｉｕ．?Ｎｉｌ．?？ｃａｌｎ｜??ｕ?Ｐｔｕｉ？〇ＦＣ？ｉ？?ＩＶｖｃｋｉｐｎｗｎｌ?ｔｉｉ?ＰＤＭＳ?ｐｒｃｃｕｒ？〇ｆ?ｏｎ?Ｓｉ?ｏｕｔｋｌ?ｖｉ?ＭｔｃｔｕＯｕｔＪｉｃ?ｃｈａｎｎｅｌ??图１．２采用纳米压印光刻技扎和热模压法相结合，将喷墨打印的电极和微流体通道粘合在一??起以形成微流体设备的
?＝ｒ二：一?＝：?〇??Ｓａｍｐｌｅ?＿?Ｌａｓｅｒ?ｂｅａｍ??１０６４?ｎｍ，１０?ｐｓ??Ｌａｓｅｒ?ｉ?－：??，?￣＇?Ｉ?￣￣?Ｗｏｒｋｉｎｇ??＿ｊ?Ｍｉｒｒｏｒ?（?ｐｌａｔｆｏｒｍ??二…．……］?广ｒ￣?Ｌ?￣?ｉ??ｂ?５０?ｎｍ?５５?ｎｍ?６０?ｐｍ??ｊｉ！?？?ｐ＇ｉ?Ｉ?ｊ?Ｉ?＇?：?ａ?Ｅ?＾?■??Ｉ！Ｉ?ｌｉｉ！ｉ?－?－?－??６５?ｊｉｍ?７０?ｐｍ?７５?ｐｍ??图１．３激光刻蚀法加工微流控芯片。（ａ）皮秒激光加工系统。（ｂ）以不同的激光线间隔在太??阳能破璃表面上制成的周期性微沟槽的ＳＥＭ图像丨２６】。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｌａｓｅｒ?ｅｔｃｈｅｄ?ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ?ｃｈｉｐ，?（ａ）?Ｐｉｃｏｓｅｃｏｎｄ?ｌａｓｅｒ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ，?（ｂ）?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ??ｏｆ?ｐｅｒｉｏｄｉｃ?ｍｉｃｒｏｇｒｏｏｖｅｓ?ｍａｄｅ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｇｌａｓｓ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌａｓｅｒ?ｌｉｎｅ?ｉｎｔｅｒｖａｌｓ１２６＾．??１．２．３微流控技术的应用??近年来，自主研发的微流控芯片已取得了阶段性的突破进展，逐渐成为各领域??的焦点。此技术可与许多检测方法相结合，并应用于合成纳米生物材料、细胞分析??检测、生物医学、疾病诊断和环境检测等领域［〃２８１。??１．２．３．１在模拟人工器官方面的应用??微流控技术可以与材料学和生物医学相结合，实现对病灶的精准治疗，尤其是??在组织工程支架、人工器官等方面，均表现出极大的应用前景［２９￣３（
本文编号：3087939
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１多种微流控芯片实物图
利用光刻法制作微流控芯片，首先需要在硅晶片或者金属表面旋涂上光刻??胶（常用ＳＵ－８抗蚀剂）并进行光刻？，其次使用配套显影液除去未交联的光刻胶，??并在其表面用脱模剂（常用硅烷偶联剂）进行处理，方便后续脱模。在光刻法的分??支中还有一种软光刻法，通常采用聚二甲基硅氧烷（ＰＤＭＳ，低聚物和交联剂的混??合溶液）或者Ｅｃｏｆｌｅｘ倒在母板上，震除气泡后进行热固化，不同温度热固化时间??不同，通常约为ｌ－６ｈ。固化后，将ＰＤＭＳ轻剥离模具，超声清洗后可与其他基底??材料结合成为新的模板。如图１．２将光刻法与喷墨打印技术相结合，Ｃｈｅｎ等人［２５］??报告了一种制造包含电润湿阀和电化学转导的柔性微流体装置的方法，该制造工??艺使用光刻技术来制造ＳＵ－８母版，并通过热固化ＰＤＭＳ来制造用于纳米压印光??刻的冲压模板，设备由两个柔性ＰＥＴ层组成，形成一个柔性的微流体设备，同时??使用ＵＶ－Ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔ平版印刷术（ＵＶ－ＮＩＬ）在ＰＥＴ薄膜上构造高保真度的微通??道，在ＰＥＴ膜上进行光子烧结，将包含膜的电极直接键合在包含通道的另一层以??形成密封的自动输液微流体装置。??ＩＩＩ??ｌａｋ＾ｃｌ?ｐｒｉｍｅｄ?ｃｌｃｃｔｎｕｌｃ＇??＾?，ｎ：Ｉ：??１?１?１?ｈｍ??ｎ?ＭｉｃｔｏＩＩｕｈＩｋ?＜ｋｖｉｃｖ??ｖｉｕ．?Ｎｉｌ．?？ｃａｌｎ｜??ｕ?Ｐｔｕｉ？〇ＦＣ？ｉ？?ＩＶｖｃｋｉｐｎｗｎｌ?ｔｉｉ?ＰＤＭＳ?ｐｒｃｃｕｒ？〇ｆ?ｏｎ?Ｓｉ?ｏｕｔｋｌ?ｖｉ?ＭｔｃｔｕＯｕｔＪｉｃ?ｃｈａｎｎｅｌ??图１．２采用纳米压印光刻技扎和热模压法相结合，将喷墨打印的电极和微流体通道粘合在一??起以形成微流体设备的
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