首页 > 文献资料
-
微流控芯片技术在心血管疾病研究中的应用
心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)是现代社会威胁人类健康的重大疾病,已成为全球首要死因.据统计,我国每年约有300万人死于CVD,占疾病死亡总数的40％以上[1],且其患病率与病死率仍有逐年上升趋势[2].因此,从病因、诊断、治疗等多方面对各种CVD进行系统研究具有重要的临床转化价值和现实意义.然而,传统的二维细胞培养及动物实验技术虽已经取得了许多重要成果,却仍然存在培养周期长、成本高昂、操作繁琐、检测灵敏度低等诸多局限性[3],且研究成果向临床转化的步骤繁杂、周期长,实际应用价值有限.与之相较,微流控芯片技术可在一定程度上弥补传统实验技术的上述不足.本文拟对微流控芯片技术在CVD研究中的应用进行简要归纳,并对其未来发展进行展望.
-
基于微流控芯片的CAFs影响胃癌细胞耐药及GRP-78表达相关性
目的:利用微流控芯片平台探索肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)影响人胃癌SGC7901细胞对化疗药物的耐药及其与GRP78表达的相关性,从而为临床工作提供以CAFs和GRP78为靶点来改善肿瘤耐药的新思路.方法:本实验自主设计了一个可用于药敏检测及蛋白半定量的三维联合共培养微流控芯片体系,通过灌注细胞悬液-凝胶混合物于三维培养池内来实现胃癌细胞系的三维培养.应用凋亡染色方法检测SGC7901细胞单独培养组(对照组)、SGC7901细胞+NFs共培养组、SGC7901细胞+CAFs共培养组中SGC7901细胞对不同浓度的化疗药物顺铂的药物敏感情况.应用免疫荧光法检测对照组和实验组SGC7901细胞GRP78表达.结果:SGC7901细胞+CAFs共培养组与单培养组相比,SGC7901细胞对顺铂的敏感性较SGC7901细胞单独培养时低(P＜0.05),SGC7901细胞+CAFs共培养组SGC7901细胞中GRP78蛋白表达较对照组升高(P＜0.05).结论:CAFs可以诱导人胃癌SGC7901细胞对顺铂耐药;CAFs可能通过上调人胃癌SGC7901细胞中GRP78的表达而导致耐药.
-
微流控芯片技术分析细胞外酸性环境对肿瘤细胞P-糖蛋白表达、活性及其介导的道诺霉素细胞毒性的影响
目的 采用微流控芯片技术分析细胞外酸性环境对肿瘤细胞P-糖蛋白(P-gp)表达、活性及其介导的道诺霉素细胞毒性的影响.方法 在微流控芯片上将A549细胞分为实验组和对照组,实验组用pH为6.6酸性细胞培养液处理,对照组用pH为7.4中性培养液常规培养,芯片上进行细胞免疫荧光技术分析P-gp表达,罗丹明123外排实验评价P-gp活性,细胞存活/凋亡荧光染色法分析道诺霉素的细胞毒性.结果 微流控芯片可为A549细胞生长提供适宜的微环境,细胞在72 h后融合度能达到90％以上.酸性细胞培养液处理对P-gp表达未产生显著影响,但可显著增强P-gp活性,处理时间6h时A549细胞P-gp活性达到峰值.酸性细胞培养液处理6h后道诺霉素细胞毒性效率显著降低,在P-gp抑制剂维拉帕米协同作用下道诺霉素细胞毒性得到逆转.结论 微流控芯片技术可缩短分析时间,降低试剂耗量,为进一步认识肿瘤多药耐药机制和高效肿瘤耐药逆转剂筛选提供新的技术平台.
-
简易微流控芯片技术在生理流动条件下体外动态分析阿司匹林和氯吡格雷对健康志愿者血小板黏附聚集的影响
目的 采用简易微流控芯片技术在体外动态分析生理流动条件下阿司匹林和氯吡格雷对健康志愿者血小板黏附聚集的影响.方法 随机招募12名健康志愿者,采集其外周静脉血液样品并分别用20 μmol/L乙酰水杨酸(ASA)、50 μmol/L 5-磷酸-2-甲基硫代腺苷酸(2-MeSAMP)、20 μmol/L ASA+ 50 μmol/L 2-MeSAMP处理,以未处理血液样品作为对照组.将血液样品以1000 s-1动脉生理性相关剪切率流过I型胶原蛋白修饰微通道300 s,同时采用显微镜动态拍摄荧光标记血小板在胶原蛋白表面黏附聚集的荧光图像,以血小板覆盖率作为血小板黏附聚集行为的量化指标.结果 在1000 s-1剪切率流动条件下,对照组血样在胶原蛋白表面可观察到符合体内预期的血小板黏附聚集动态行为;阿司匹林或氯吡格雷单独处理抑制流动后期(200～300 s)血小板黏附聚集行为,而阿司匹林和氯吡格雷联合处理则降低流动中前期(≤150 s)血小板黏附数量并降低流动后期(200～300 s)血小板聚集体稳定性;阿司匹林和氯吡格雷联合处理对血小板黏附聚集行为抑制具有协同效应;12名志愿者在对阿司匹林和氯吡格雷抑制血小板聚集响应上表现出异质性.结论 简易微流控芯片技术可为抗血小板药物效应分析提供一种新的技术平台.
-
用于食品安全快速检测的微流控技术研究进展
随着食品安全受重视程度的提升,传统的检测方法已不能满足当前食品安全检测的快速、灵敏、准确、便携和低成本的需求.微流控系统通过整合样品准备、目标物分离和检测于1个小型工作平台,可实现对复杂食物样品中目标病原的快速分析.文章综述了近年来微流控技术在食品安全(包括食品中化学物质和生物物质)快速检测方面的应用研究进展.
-
水质检测微流控芯片的快速加工技术
目的 开发一种以聚甲基丙烯酸甲酯为材料的微流控芯片的快速加工技术,为微流控芯片产业化及其在水质与食品检测领域的应用提供技术方法.方法 用普通激光雕刻机刻蚀芯片反应单元和微通道,打印芯片为所见即所得;加压热合技术快速完成芯片密封封装;需要布设的金属电极与线路采用热熔方式嵌入芯片固定;利用接触芯片卡固定座上的接触点,与外部设备连通,使承载样品反应、检测和复杂线路与芯片自成一体,芯片可快速便捷更换.对微流控芯片的密封耐压力性能和对水样中K+、Mg2+的分离性能进行验证.结果 试验结果表明,微流控芯片的密封耐压力性能和对水样中K+、Mg2+的分离性能均良好.结论 使用该技术加工的芯片具有快速、廉价、使用便捷等方面的改进创新,可实现微流控芯片的产业化,以及在水质与食品检测领域的推广应用.
-
POCT血细胞计数设备研究进展
介绍了即时检验(point-of-care testing,POCT)设备的概念、优势、应用领域及在血细胞检测方向的发展现状,阐述了促进POCT血细胞计数设备发展的微流控芯片技术,并对代表性的POCT血细胞计数设备及相关技术原理进行了详细分析,后指出POCT血细胞计数设备应向测量参数综合化、精细化及环境适应性更强、体积更小、价格更低廉、操作维护更便捷方向发展,严格把好产品的质量关,使其发挥大的优势与作用.
-
微流控芯片在生物分析中的应用研究进展
自从瑞士的Manz和Widmer于20世纪90年代初首次提出微型全分析系统(miniaturized total analysis system,μTAS)的概念[1]以来,经历了发展初期的冷落与彷徨,在短短的10余年中已发展为当前世界上前沿的科技领域之一.
-
微流控芯片上细胞样本低温保存的研究进展
随着分子、细胞以及微组织、器官模型等逐渐转移到微流控芯片上,微流控芯片的平台性价值在生物医学领域日益凸显.发展芯片上细胞样本的低温保存技术不仅是实现上述价值的重要条件,也是对传统细胞样本低温保存的有益创新.对微流控芯片上细胞样本的低温保存技术进行了综述,包括慢速冷冻保存及其升降温过程的控制、超快速降温玻璃化保存的理论分析与验证,并在此基础上进一步介绍了芯片上细胞样本的常温保存,后对该领域进展中存在的动力与需要解决的问题作了简要分析与展望,以期为相关研究提供参考.
-
肺腺癌单细胞基因突变检测的细胞回收液的影响研究
目的 研究不同的单细胞回收液对肺癌单细胞突变检测的影响,为后续的肿瘤基因异质性检测和研究奠定基础.方法 以肺癌细胞系A549细胞为研究对象,采用微流控芯片技术,将肺癌A549细胞进行分离;将A549单细胞分别回收于达氏修正依氏培养液(DMEM)、磷酸盐缓冲溶液(PBS)和0.9％氯化钠溶液(生理盐水)中,每组30个单细胞;分别加入裂解液进行单细胞裂解,用实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)对单细胞进行KRAS(G12S)基因突变检测,比较3种溶液体系对测定结果的影响.结果 采用微流控芯片进行单细胞分离和回收,只要有单个细胞越过阀门,就能够被成功分离回收,回收效率能够达到100％.采用0.9％氯化钠溶液筛分出的单细胞KRAS(G12S)突变检测检出率高,能够达到90％,平均Ct值低;采用DMEM筛分出的单细胞KRAS(G12S)突变检测检出率低,平均Ct值高.结论 采用0.9％氯化钠溶液进行单细胞分离、回收,实时荧光定量PCR扩增效率高,检测效果好,适合用于癌症单细胞水平突变检测.
-
非小细胞肺癌术中外周血CEA mRNA的检测及意义
目的:研究手术对非小细胞肺癌(NSCLC)外周血微转移的影响.方法:对70例NSCLC患者、18例肺部良性疾病患者于手术开始时、结扎肺静脉时和结扎肺静脉后1小时取外周静脉血.采用逆转录巢式聚合酶链反应(nested-RT-PCR)和微流控芯片(micro-fluid-chip)方法对外周血CEA mRNA进行检测.结果:CEA mRNA检测阳性率在手术开始时、结扎肺静脉时和结扎肺静脉后1小时的CEA mRNA检测阳性率分别为50.0%、62.8%和57.1%;经χ2检验,手术开始时和结扎肺静脉时阳性率比较,统计学有显著性差异(χ2=7.114,P＜0.05);结扎肺静脉后1小时阳性率高于手术开始时,结扎肺静脉时阳性率高于结扎肺静脉后1小时,但统计学无显著性差异(P＞0.05).结论:手术操作会促进肿瘤细胞进入血液循环,先结扎并尽早结扎肺静脉可能会减少术中进入血液循环的肿瘤细胞数.
-
酸碱指示剂教学微流控芯片的制作
微型全分析系统(mini灿rized total analysis system,μ-TAS)的概念是Manz等于20世纪90年代初首次提出[1-2],其中的微流控芯片综合了分析化学、微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)、计算机、材料学、生物医学等多学科领域,将化学实验室的各项功能,如样品预处理、进样、分离与检测等集成到信用卡大小的芯片上,实现了实验室的微型化,大大缩短了整个分析流程所需要的时间,也将试剂的消耗降低到微升甚至纳升级,并能实现多种分析功能.从本世纪初开始,微流控芯片技术得到了飞速发展,已经广泛应用于芯片毛细管电泳、材料合成、免疫分析、细胞操纵、蛋白质结晶研究等众多领域,是分析科学研究的热点之一[3-4].
-
微流控芯片对血管紧张素原基因多态性的研究
目的:以微流控芯片为平台,以激光诱导荧光为检测手段,旨在探索AGT基因EG(-6)A]位点基因多态性在沈阳地区人群中的分布及与原发性高血压的关联,并为大规模人群基因多态性分析提供一高效、快速和灵敏的检测技术.方法:采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RELP)的方法,分别运用徽流控芯片电泳与琼脂糖凝胶电泳对沈阳地区汉族人群103例正常人与123例高血压患者AGT基因(-6)位点的多态性进行分析.结果:(1)微流控芯片能在250 s内对AGT基因PCR产物酶切片段进行芯片电泳分析;(2)沈阳地区正常对照组与高血压组中AGT基因(-6)位点A等位基因均有较高的发生频率(0.7038,0.7073),突变位点多态性无统计学差异(X2=0.024,P>0.05).结论:(1)微流控芯片同琼脂糖凝胶电泳相比,分析速度比凝胶电泳快,耗样量少,检测灵敏度高;(2)沈阳地区汉族人群中AGT基因核心启动子区域-6位点等位基因A有较高的分布频率,但G/A的基因变异EH发病不相关联,此位点可能仅仅是一个基因多态性标志.
-
微流控芯片在肿瘤仿生模型构建中的应用
微流控芯片是一种在微米尺度下对流体进行精确操控的新技术,已被证明是对哺乳动物细胞及其微环境进行操控的理想平台.本文拟围绕肿瘤转移过程中的一些关键环节,对微流控芯片在肿瘤仿生模型构建中的应用作一综述.目前,基于微流控芯片技术构建的肿瘤仿生模型主要包括:肿瘤原发灶模型、肿瘤细胞诱导血管新生模型、肿瘤细胞内渗模型、肿瘤细胞外渗模型、肿瘤多器官转移模型等.相对于传统的体外研究方法,这些仿生模型很大程度上再现了体内的肿瘤微环境,逐渐成为肿瘤研究极重要的平台.
-
微流控芯片技术与肿瘤微环境
微流控芯片或芯片实验室或微型全分析系统是在微机械、微电子、生物工程和纳米技术的基础上发展起来的.与传统的实验技术相比,微流控芯片技术以其微型化、集成化、自动化、快速分析、低消耗等优点,不仅在分析化学,物理和化学工程等领域中有出色的应用,近年来在生物工程和再生医学等方面的应用也崭露头角,尤其是微流控技术在肿瘤发生发展的时空微环境研究中发挥出巨大优势.本文就微流控芯片技术在肿瘤微环境中的研究优势进行阐述.
-
微流控芯片与基因诊断关系的研究进展
微流控芯片( MC )也称为芯片实验室,其已经广泛于医学、生物、电子、流体、化学等领域〔1,2〕,且MC可把样品制备、反应、分离、检测、扩增、分析等集成到一块几微米至几百微米尺度的芯片上并自动完成所有基本过程. 目前, MC 已经广泛地应用到医学基因诊断( GD)方面,例如基因多态性检测〔3〕、基因高效性测序〔4〕、基因快速性扩增〔5,6〕等,为此,本文主要对MC与GD关系进行综述.
-
微流控芯片在心肌细胞功能研究中的应用
心肌细胞是心脏结构和功能的基本单位,约占心脏细胞总数的三分之一,是心脏发育、生理病理研究的重点对象,然而传统的在体和体外研究技术存在诸多困难,无法实现细胞微环境的有效控制和生理功能的实时动态监测,制约着心肌细胞功能研究的快速发展.近年来迅速发展的微加工技术,尤其是微流控芯片技术为心肌细胞功能研究提供了便利.微流控芯片技术具有微米尺度的细胞及其微环境的时空控制功能,有效提高了体外细胞研究的组织相关性,是心肌细胞生理功能和力学特性研究的重要工具,如实时监测单个心肌细胞的代谢活性、表征细胞的电生理特性和力学特性、研究细胞微环境和力学微环境对心肌细胞形态和功能的影响.本文从前述几个方面对微流控芯片在心肌细胞生理功能研究中的应用进行综述和对其应用前景进行了展望.
-
工程化骨软骨生理微环境构建方法及研究进展
骨组织工程是通过在体外构建有正常组织功能或疾病生理特点的临床模型,用以药物筛选,或研究疾病发生发展过程.骨骼肌肉系统是载重系统,其功能与组织结构、细胞外基质等密切相关.在构建骨组织体外模型时,需要结合骨、软骨及其他构成成分的生理微环境,表现关节骨软骨接合处的生理特点及作用机制,进而模拟正常及病理状态下骨组织系统对刺激的反应.本综述从骨软骨组织的生理构造入手,阐述了骨软骨连接处在退行性关节病变发生发展过程中的作用,并系统的论述了体外构建三维骨软骨组织的方法及这些方法的优势和局限性,为体外构建骨软骨组织工程在临床上应用提供支持.
-
基于超顺磁珠的微流控免疫分析系统的设计
介绍采用激光直接加工法制备微流控芯片,建立基于超顺磁珠的化学发光微流控免疫分析系统,用于甲胎蛋白的测定.芯片系统可以在20min内完成AFP的分析,所需要的标本量和试剂量为5μl,线性范围在1～800ng/ml.
-
浓度与压力梯度可调的三维细胞培养微流控芯片的研制
目的 制作化学浓度梯度与压力梯度可调的细胞三维培养微流控芯片,构建可模拟在体细胞生长所处动态微环境的体外模型.方法 利用光刻成型技术、模塑法以及等离子键合工艺,制作3通道结构的微流控细胞培养芯片.通过微注射泵控制微通道内溶液流动生成浓度梯度,利用液面高度差生成压力梯度,并通过骨架染色比较二维培养与三维培养下的细胞形态.结果 获得了化学浓度梯度与压力梯度可调的微流控细胞培养芯片.在2 μL· min-1的流速下,中间通道的浓度梯度3h后可达到相对稳定.100 Pa的压力差在中间通道生成的视在压力梯度为0.11 Pa/μm,从而驱动三维支架内间隙渗流的生成.并在微流控芯片内实现脐静脉内皮细胞稳定的三维培养.结论 该芯片结构简单,制作方便,能灵活调控细胞生长所处的微环境,可进一步用于研究不同的微环境参数对细胞行为的影响.
