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新型纳米微流控芯片检测胆囊癌患者外周血CTCs与临床病理及预后的关系
目的 建立新型纳米微流控芯片检测胆囊癌患者外周血循环肿瘤细胞(CTCs)的方法,探讨其与临床病理、生存预后的相关性.方法 收集2014年6月至2017年1月嘉兴医学院附属第二医院收治的51例胆囊癌患者资料,应用新型纳米微流控芯片检测外周血CTCs,通过Kaplan-Meier 生存分析,评估外周血CTCs与临床病理的关系及其对预后的影响.结果 51例胆囊癌患者外周血CTCs阳性率为43.1％(22/51),CTCs与肝脏侵犯、Nevin分期具有显著的相关性(P＜0.05).随访分析显示胆囊癌外周血CTCs阳性患者1年、2年总体生存率为70.7％、35.3％,外周血CTCs阴性1年、2年总体生存率为92.0％、56.1％,1年总体生存率差异无统计学意义(P＞0.05),2年总体生存率差异有统计学意义(x2 =4.144,P＜0.05).结论 采用新型纳米微流控芯片能够有效检测胆囊癌外周血CTCs,其与胆囊癌的Nevin分期、肝脏侵犯密切相关,可作为判断胆囊癌患者预后的一个重要指标.
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微流控芯片特异性筛选膀胱癌循环肿瘤细胞的研究
目的 构建膀胱癌循环肿瘤细胞特异性筛选平台,实现对膀胱癌循环肿瘤细胞的高特异性筛选.方法 2015年5月至2016年4月借助微流控技术设计并制作膀胱癌循环肿瘤细胞特异性筛选芯片.通过设计芯片、制作光刻阳膜、用聚二甲基硅氧烷制作基片、修剪、打孔、清洗处理,之后封接制成芯片.将链霉亲和素包被到微通道内,对膀胱癌单克隆抗体BCMab1进行生物素化修饰.链霉亲和素与生物素化抗体结合,形成链霉亲和素-生物素-抗体系统.为研究抗体对捕获率的影响,将芯片分为包被BCMab1抗体的芯片和不包被BCMab1抗体的芯片两组,将60μl、浓度为5 000个/ml的样本液以流速为10 μl/min泵入到两组芯片中.为探讨细胞浓度及流速对捕获率的影响,将细胞浓度为500、5 000和50 000个/ml的样本液,借助注射泵分别以10、15、20、25和30 μl/min的速度泵入到通道内进行筛选.为研究流速及鱼骨结构对芯片捕获靶细胞的影响,我们设计了两种不同的芯片,即含有鱼骨结构和未含有鱼骨结构的芯片,二者均包被BCMab1抗体,将60μl细胞浓度为5 000个/ml的样本液,借助注射泵,分别以流速为10、15、20、25和30 μl/min泵人到这两种芯片中.结果 制成的特异性筛选膀胱癌循环肿瘤细胞的微流控芯片,大小为4.0 cmx0.3 cm×0.5 cm.芯片有上下两层,上层为鱼骨样结构,宽50 μm,高45 μm,相邻两个鱼骨结构之间的间距为100～300 μm;下层为微通道,微通道高50 iμm.高倍显微镜下观察,包被BCMab1抗体的芯片捕获靶细胞平均(20.8±6.3)个,未含抗体的芯片捕获靶细胞平均(1.2±1.1)个,二者差异有统计学意义(P＜0.05).在流速为10μl/min时,含有抗体及鱼骨结构的芯片捕获率为(90.3 ±1.0)％,含有抗体而未含有鱼骨结构的芯片捕获率为(46.7±2.1)％,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 设计的捕获膀胱癌循环肿瘤细胞微流控芯片成本低,操作简单,能高特异性捕获膀胱癌循环肿瘤细胞.
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循环肿瘤细胞微流控芯片分选及临床应用
目的 循环肿瘤细胞是自肿瘤原发灶或转移灶脱落进入外周血液循环的肿瘤细胞,是肿瘤转移的标志.本研究拟建立一种基于细胞大小差异的楔形结构微流控芯片,实现快速进行循环肿瘤细胞分选和富集,并在临床应用中进行验证.方法 采用基于细胞尺寸的楔形结构微流控芯片,结合细胞免疫荧光染色法,检测外周血液内循环肿瘤细胞.采用已知的肿瘤细胞,确定芯片对肿瘤细胞的捕获效率.选择武汉大学中南医院经组织细胞学检查确诊的癌症患者(肝癌、肺癌、胃癌、结直肠癌、宫颈癌)105例作为研究对象,同期经健康体检确认为无肿瘤和其他疾病的30名体检者作为对照组,通过外周血液检测进行比较分析.结果 楔形结构的微流控芯片对血液中循环肿瘤细胞系的捕获效率为80.0％.癌症患者外周血循环肿瘤细胞总检出率为53.3％(56/105),对照组循环肿瘤细胞检出率为3.3％(1/30),两者之间的差异有统计学意义,P＜0.05.结论 楔形结构的微流控芯片技术基本实现了对外周血循环肿瘤细胞的捕获和鉴定,在临床上具有很高的应用价值.
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微流控芯片在血液检验中的应用及航天医学应用前景分析
医用微流控芯片是微全分析系统(miniaturized total analysis system,μ-TAS)的一个重要研究前沿,本文根据血液检测对象和指标的不同,从血细胞检测分析、血浆分离、血流变性质分析以及血液其它成分检测4个层次对微流控芯片在血液检验中的应用进行了综述,并对微流控芯片技术在航天医学方面的应用前景进行了分析.
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微流控细胞培养芯片及其应用
微流控芯片具有小型微型化、消耗试样少、集成化高通量的特点,目前越来越多的生物学手段方法被应用微流控芯片.细胞作为细胞生物学中基础的研究对象,成为微流控芯片技术研究的一个重要分支.本文针对微流控细胞培养芯片近几年来的相关报道进行简要综述:包括材料选择,方法和在线细胞培养等,并介绍和分析这种芯片在生物学上的应用,后预测其在空间生物学中的应用前景.
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微流控芯片上胰岛素样生长因子1和碱性成纤维细胞生长因子对兔关节软骨细胞增殖的影响
目的 在微流控芯片平台上探索三维培养环境下胰岛素样生长因子1(IGF-1)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对软骨细胞体外增殖的影响.方法 微流控芯片上,分别在IGF-1、bFGF以及二者组合浓度梯度下三维培养兔关节软骨细胞,2周后计算软骨细胞增殖率并与传统的96孔板培养结果进行比较.结果 IGF-1在57.14ng/ml产生大增殖效应,平均倍增2.38倍；bFGF在5.72ng/ml产生大增殖效应,平均倍增3.85倍；85.71ng/ml IGF-1+1.43ng/ml bFGF的组合可使软骨细胞产生大的增殖效应,平均倍增4.76倍.微流控芯片与96孔板传统培养的软骨细胞增殖率差异无统计学意义.结论 一定浓度组合的IGF-1和bFGF可协同产生大的增殖效应；微流控芯片技术可用于软骨组织工程领域,具有广阔的应用前景.
关键词： 软骨细胞 组织工程 微流控芯片 胰岛素样生长因子1 成纤维细胞生长因子2 -
在生理流动条件下分析血小板黏附聚集的简易微流控芯片技术
目的 发展一种在生理流动条件下分析血小板黏附聚集的简易微流控芯片技术.方法 微流控分析芯片基本结构由直微通道及两侧的样品池和出口组成;利用理论计算和有限元数值软件ANSYS对微通道流体动力学行为进行分析;微通道用Ⅰ型胶原蛋白修饰,分别在200 s-1静脉生理性剪切率和1000 s-1动脉生理性剪切率条件下使血液流过微通道,同时通过荧光显微摄像动态记录血液中荧光标记血小板与Ⅰ型胶原蛋白表面的黏附聚集图像.结果 理论和数值分析显示,700μm×70μm(宽深比10:1)的微通道具有优的流体剪切率大小分布;相比200 s-1低剪切率,在1000 s-1剪切率条件下血小板初始黏附时间、聚集速率和大表面覆盖面积均显著降低(P<0.05);在1000 s-1剪切率条件下,抗凝药物替罗非班处理呈浓度依赖性地降低血小板表面聚集率,IC50值为23.8 nmol/L.结论 该微流控芯片技术可在生理相关性流体剪切率环境下动态分析血小板黏附聚集,血样少,方法简单易行,未来可用于血小板功能临床检测、抗凝药物药效和小型动物模型凝血分析.
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POCT技术在传染病病原检测中的应用
传染病病原的即时快速检测对于传染病预防控制具有重要意义。与传统的检测方法相比，现场检验（ POCT）检测具有操作简单、反应快速、设备便携等优势，近年来得到了迅速发展和广泛应用。该文重点阐述了环介导等温扩增（ LAMP）技术、微流控芯片技术及生物传感器技术在传染病病原POCT检测中的应用研究进展，并进一步阐述了上述技术的联用在POCT检测方面的应用。
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一种简易的用于检测细胞凋亡的微流控芯片分析技术
目的 针对微流控芯片的加工、细胞培养及细胞响应分析发展一套易于被普通生物学实验室实施的微流控芯片细胞分析技术,以天然抗癌药物重楼皂苷Ⅰ促人肺癌细胞A549凋亡作用分析对该技术进行验证.方法 微流控芯片加工采用了基于感光干膜的软光刻工艺;微流控芯片结构设计为储液池加直微通道,通过ANSYS软件对芯片的流体动力学行为进行分析;细胞培养采用间歇式细胞动态培养技术;重楼皂苷Ⅰ对A549细胞的促凋亡作用通过细胞形态学改变、活/死细胞荧光染色及乳酸脱氢酶(LDH)释放进行定性和定量分析.结果 感光干膜软刻工艺加工微流控芯片简单易行;储液池加微通道结构的微流控芯片适合各类贴壁细胞培养;形态学和荧光染色实验提示重楼皂苷Ⅰ具有促A549细胞凋亡作用,且促凋亡效率与浓度呈正比关系;微流控芯片上LDH释放定量分析结果与传统96孔板实验结果吻合.结论 该文展示的技术操作简单、低试剂消耗,能实现定性和定量分析相结合,可在无相关微流控技术经验的生物医学实验室中推广使用.
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用于玻璃-聚二甲基硅氧烷灌注式细胞培养芯片的温度控制系统设计
目的 设计一种用于玻璃-聚二甲基硅氧烷(PDMS)灌注式细胞培养芯片的温度控制系统,代替传统的细胞培养箱,以提高与细胞灌注培养装置的可集成性,同时便于细胞培养过程中显微镜下动态观察.方法 系统采用透光性良好的铟锡氧化物(ITO)镀膜导电玻璃作为加热元件,以Pt100传感器作为测温元件,与PID微控制器构成闭环温度控制系统；玻璃-PDMS细胞培养芯片采用微丝模塑软刻工艺加工而成；利用红外热成像仪对ITO加热元件表面上温度场均匀性进行验证；有限元数值分析对ITO加热元件上细胞培养芯片空间温度场分布进行模拟.结果与结论 设计的温度控制系统结构简单,控制精度达±0.2℃；加热元件表面及玻璃-PDMS灌注式细胞培养芯片上培养腔内温度场空间分布均匀(1℃内),可满足实际细胞培养条件；在芯片上进行人肺癌细胞A549灌注培养实验显示,系统为细胞培养提供合适的温度环境且适合于细胞生物学行为的动态表征.
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一种简易的用于分析肿瘤细胞趋电性的微流控芯片技术
目的：开发一种简易的分析肿瘤细胞趋电性迁移的微流控芯片技术。方法微流控肿瘤细胞电趋化芯片基本结构由直微通道和微通道两侧的储液池组成，通过插入储液池内的两支铂丝电极对微通道施加强度可控的直流电场；微通道内电场分布和强度通过有限元分析软件COMSOL Multiphysics 和实验测试进行表征；以迁移总距离、迁移平均速度、x方向前进迁移指数（ xFMI）和y方向前进迁移指数（ yFMI）作为量化参数，分析横纹肌肉瘤RD细胞在不同强度直流电场下的趋电性迁移行为。结果有限元分析结果和实验测量结果显示，所设计的微流控电趋化芯片结构能够在微通道内获得均匀分布且强度可控的直流电场；细胞趋电性实验显示横纹肌肉瘤RD细胞朝电场阳极迁移；在188～1320 V／m的直流电场范围内，RD细胞的xFMI和迁移距离随电场强度增大而增加。结论该研究开发的肿瘤细胞趋电性迁移分析微流控芯片技术方法简单易行，有望用于各种肿瘤细胞及正常细胞的电趋化迁移行为及机制分析。
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基于微流控芯片的酶及其抑制剂的研究进展
近20年来,随着微流控芯片加工技术的不断发展,微流控分析已从一个概念发展为当前世界上前沿的科技领域之一,微流控芯片上酶及其抑制剂的研究也取得重要进展.微流控技术用于酶及其抑制剂研究时在减少试剂用量、缩短分析时间、自动化等方面提高了分析性能.本文综述了微流控芯片上酶及其抑制剂的研究.
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基于微流控芯片技术的荆芥诱导肺肿瘤细胞凋亡谱效关系研究
为了进一步全面地阐明荆芥药材乙醇提取物中主要发挥抗肺癌作用的化学组成,本文基于微流控芯片技术开展不同产地荆芥药材乙醇提取物的体外抗肺肿瘤药效学研究,并通过HPLC方法建立9种不同产地荆芥药材乙醇提取物的指纹图谱,将药效指标与指纹图谱的相关信息通过灰色关联度软件进行谱效关系分析,采用HPLC-Q-TOF/MS的技术手段对其进行快速分析与鉴定.结果显示,关联系数较大的色谱峰中第19、6、16、11、18号峰所代表的化合物为香叶木素、木犀草苷、木犀草素、橙皮苷、芹菜素;第10、12、20号峰可能为柚皮素-7-O-葡萄糖醛酸苷或槲皮苷、迷迭香酸甲酯或异鼠李素-3-木糖苷、5,7-二羟基-6,4-二甲氧基黄酮.该研究进一步明确了荆芥中发挥抗肺肿瘤作用的主要化学组成,为荆芥药材的质量控制及中药复杂成分的药效物质基础研究提供方法学探讨和实验依据.
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微流控芯片技术研究进展
微流控芯片分析技术近年来迅速发展，在生化分析中应用广泛。本文介绍了微流控芯片技术的加工方法、分离技术及检测技术，并从DNA检测、酶联免疫分和细胞信号通路研究等方面综述了其在生化分析中的应用，对其应用中的不足进行了分析，对其应用前景做了展望。
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微流控芯片在细胞水平药物筛选中的研究进展
细胞是生物体形态结构和生命活动的基本单元.细胞研究是现代生命科学发展的支柱之一,对药物研究具有重大意义.微流控芯片技术作为现代生命科学领域的重要研究工具,在细胞水平药物筛选方面引起了广泛关注.本文主要综述了近年来微流控芯片在细胞培养和细胞水平药物筛选两个方面的研究进展,并对其应用前景进行了展望.
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毛细管电泳和微流控芯片在药物筛选中的应用
药物筛选是现代药物开发流程中测试和获取特定生理活性化合物的一个步骤.毛细管电泳技术由于具有样品消耗量小、速度快、柱效高以及所用溶液体系较接近生物体液组成等特点,已经成为一种非常具有潜力的药物及先导化合物的高效筛选工具.文中就毛细管电泳技术在药物筛选中的新应用情况进行综述,具体从测定药物解离常数pKa值、药物脂水分配系数(logP)、药物与蛋白质的结合常数的测定以及手性药物筛选等方面进行论述,同时也探讨了微流控芯片技术在高通量药物筛选方面的新研究进展.
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循环肿瘤细胞检测试剂的研究进展
循环肿瘤细胞是原发肿瘤脱落后进入外周血中的肿瘤细胞.大量研究证明:其与肿瘤的进展有着密切的关系.通过检测和分析循环肿瘤细胞的特征、数量及变化,可用于肿瘤的诊断、治疗监测和预后评估.由于其微创、非侵入的获得方式,同时能够实时地评价肿瘤的动态,作为液态活检的一种方法备受关注.目前,市场上循环肿瘤细胞检测系统众多,主要包括分离富集和检测鉴定两部分.基于不同的原理,循环肿瘤细胞的检测结果差异较大.本文将简要介绍几种循环肿瘤细胞检测系统的原理和应用.
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微流控芯片技术在生命科学领域的研究进展
经过十几年的发展,微流控芯片技术已经成为21世纪为重要的前沿技术之一.现已广泛应用于生命科学,环境监测、食品分析等领域,与传统检测方法相比,其具有高灵敏度、高通量、样品和试剂耗量小等优点.本文将微流控芯片技术在生命科学领域的研究进展从基因检测、蛋白质组学研究和细胞分析三方面做一综述.
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微流控芯片快速测定三颗针与盐酸小檗碱片中小檗碱
目的 建立了微流控芯片非接触电导检测法测定三颗针与盐酸小檗碱片中小檗碱的分析方法.方法 选择5 mmol/L乙二胺+15 mmol/L H3BO3作缓冲溶液;加入0.4 mmol/L β-环糊精(β-CD)添加剂;分离电压2.50 kV;进样时间10 s;结果 盐酸小檗碱的线性范围为10～4.0×102 μg/mL(r=0.997),检出限为10 μg/mL(S/N=3),三颗针中小檗碱平均含量为0.14％,盐酸小檗碱片中小檗碱平均含量为91.6 mg/片,其平均标准偏差(RSD)分别为1.3％(n=6)、1.4％(n=6).平均加标回收率分别为103％和98.9％.结论 该方法快速、简单、高效,可为三颗针及盐酸小檗碱片提供新的分析方法.
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三维立体微流控芯片制作方法研究
目的 通过对三维立体通道模具的制作进行研究,以制备能生产高效低价均一载药微液滴的三维立体微流控芯片.方法 试验过程中对芯片模具基底材料,曝光时间、刻蚀时间对三维立体微流控芯片模具制作的影响,及聚二甲基硅氧烷(PDMS)的配方和固化温度对微流控芯片成型的影响进行了系统地研究,获得优化工艺参数,制备出适合于产生载药微液滴的微流控芯片.结果 有机玻璃板综合性能优,可作为芯片模具基底材料;刻蚀时间、曝光时间随通道厚度的增加而增长.对于层数较少的掩膜(如1、2层)佳曝光时间为10、15s.一般采用大于临界时间,使所需通道稍微过曝.以PDMS为材料注塑成型制备出理想的三维通道微流控芯片,并采用自动进样泵于各通道注入不同液相来高速制备尺寸可控的均一微液滴.结论 该模具制备方法快速、价格低廉,克服了大多数三维微流控芯片模具制作工艺复杂、成本高昂等缺点,PDMS注塑成型技术操作简单,可满足快速生成粒径理想、尺寸均一化、重现性好的载药微液滴的要求.
