集成化微流控细胞分离技术

论文摘要

近二三十年来,基础生物学和临床医学研究得到了长足的发展,对于细胞的分离和分析提出了更高的要求。细胞分离,特别是以循环肿瘤细胞为代表的稀有细胞的分离在相关的研究和应用中扮演着十分重要的角色。连续流微流控技术和液滴微流控技术因其能够在飞升和皮升的尺度对细胞进行各种时间和空间上的精准操作,在细胞的分离、单细胞封装和细胞在分子水平的分析方面得到了广泛的应用。本论文中,我们基于微流控技术进行了稀有细胞分离平台和单细胞可控封装平台的搭建,并利用合成的单分散二氧化硅微球材料搭建了目标细胞的蛋白质组学分析平台。全文包含了以下几个部分:第一章主要对研究课题所涉及的研究领域进行介绍,对细胞分离的意义、现有的细胞分离技术、单细胞分析的意义、微流控单细胞分析方法以及目标细胞的蛋白质组学分析方法作了详细的阐述。第二章主要阐述分离纯化芯片的设计与制作。我们基于微流控细胞分离技术设计并制作了迷宫型和螺旋型的芯片,基于惯性力分离原理,根据尺寸的差异来进行分离。对聚苯乙烯微球混合样的分离取得了高回收率的分离效果。第三章展示了我们设计并制作的单颗粒可控封装芯片,利用该芯片可以实现对目标颗粒的单道聚集和单颗粒可控封装。第四章主要阐述了目标细胞蛋白质组学分析平台的搭建和平台可行性的验证。利用所搭建的平台,我们从1000个左右的K562人髓性白血病细胞中鉴定出了 143个蛋白质。第五章对本论文的工作进行了总结,并根据论文取得的结果对后续的进一步研究作了展望。

论文目录

摘要

Abstract

第一章前言

1.1 细胞分离和稀有细胞

1.2 细胞分离方法

1.2.1 传统细胞分离方法

1.2.2 微流控细胞分离方法

1.2.2.1 主动分离方法

1.2.2.2 被动分离方法

1.3 单细胞分析概述

1.3.1 单细胞分析的意义和重要性

1.3.2 微流控单细胞分析

1.3.2.1 细胞生物反应分析

1.3.2.2 细胞内容物分析

1.3.2.3 细胞分泌物分析

1.4 液滴微流控与单细胞封装

1.4.1 单细胞封装和泊松分布

1.4.2 单细胞可控封装

1.5 目标细胞蛋白质组学分析

1.6 论文研究目的和主要工作

1.7 参考文献

第二章分离纯化芯片的设计与制作

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验仪器、试剂和材料

2.2.2 芯片的设计、制作与改进

2.2.2.1 芯片结构的设计与改进

2.2.2.2 光刻条件的优化与芯片制作

2.2.3 分离样品的准备

2.2.4 分离纯化实验

2.3 结果与讨论

2.3.1 芯片的尺寸表征

2.3.2 芯片的分离性能

2.3.3 分离方法讨论

2.4 结论

2.5 参考文献

第三章单颗粒可控封装

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验仪器、试剂和器材

3.2.2 可控封装芯片的设计与制作

3.2.3 微球样品与连续相的制备

3.2.4 单颗粒可控封装实验

3.3 结果与讨论

3.3.1 单颗粒可控封装芯片表征

3.3.2 单道聚集和单颗粒封装

3.4 结论

3.5 参考文献

第四章目标细胞蛋白质组学分析

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验仪器、试剂和材料

4.2.2 共轴流液滴微流控平台的搭建

4.2.3 单分散二氧化硅微球的制备

4.2.3.1 分散相和连续相的准备

4.2.3.2 液滴的生成与固化

4.2.3.3 二氧化硅微球的清洗与煅烧

4.2.3.4 二氧化硅微球孔结构和粒径的表征

4.2.4 捕集柱与纳流液相色谱柱的制备

4.2.5 目标细胞蛋白质组学分析平台的搭建

4.2.5.1 细胞样品的准备

4.2.5.2 蛋白质组学分析平台搭建

4.3 结果与讨论

4.3.1 二氧化硅微球的尺寸和孔结构表征

4.3.1.1 微球孔结构表征

4.3.1.2 微球粒径分布

4.3.2 K562细胞蛋白质组学分析

4.3.2.1 细胞计数与质谱检测

4.3.2.2 液相洗脱梯度优化

4.3.2.3 质谱鉴定结果

4.4 结论

4.5 参考文献

第五章总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

在校期间取得的科研成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈张倩

导师: 张博

关键词: 细胞分离,单细胞封装,蛋白质组学

来源: 厦门大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,化学

单位: 厦门大学

分类号: O658.9;Q2-33

总页数: 86

文件大小: 7292K

下载量: 41

集成化微流控细胞分离技术

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢