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食源性病原菌快速检测技术研究进展
近年来世界范围内不断发生的食源性病原菌重大流行病疫情给当今社会的公共卫生安全敲响了警钟,对疫情病原菌快速检测是控制疫情发展的首要步骤.然而传统的形态学和生理生化鉴定方法存在应用耗时长、检测过程繁琐、专业性强、自动化程度低等缺陷,已不能满足人们对食源性病原菌进行快速检测的需求[1].因此,人们亟需快速、便捷、灵敏、准确的食源性病原菌检测技术来取代传统的鉴定方法.在过去的十几年里,国内外的许多研究机构和学者也一直致力于此方面的研究并对各种方法进行了总结分析[1-2],已改进和开发了一些快速的检测技术和方法,使检测方法的特异性、灵敏度以及检测时间都得到了很大的提升.本文将从临床检验方面对现有食源性病原菌快速检测方法研究进展情况做简单概述.
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细胞迁移记忆效应的研究
细胞迁移现象在许多生理与病理过程中起着重要的调节作用,但人们对其动态过程和分子机制的研究尚远未完善.近,随着微流控芯片等单细胞研究技术的发展,细胞迁移中的记忆效应研究取得了新的突破,并引发了重要关注.本文将对常用的细胞迁移实验技术和细胞迁移记忆效应研究方面的主要进展作出介绍,并阐述目前研究方法的不足.
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盐酸雷尼替丁胶囊中盐酸雷尼替丁的微流控芯片测定
目的 建立微流控芯片测定盐酸雷尼替丁胶囊中盐酸雷尼替丁含量的方法.方法 在高电场强度条件下利用微流控芯片上特殊的微通道实现组分快速、高效的分离,以非接触电导检测器进行检测；研究电泳介质、分离电压、进样时间等因素对分离检测的影响.结果 优化选择2 mmol·L-1 HAc+2 mmol·L-1 NaAc(pH=4.5)+0.2 mmol·L-1 SDS为电泳介质,在分离电压为2.00 kV,进样时间为10 s时,1min内可实现盐酸雷尼替丁快速分离检测；在优化条件下,盐酸雷尼替丁的线性范围为10～110 μg·ml-1(r2=0.9996),检出限为1.3 μg·ml-1 (S/N =3),RSD为1.6％,加标回收率为99.1％～101.2％.结论 该方法简便、快速、灵敏,重复性较好,可用于盐酸雷尼替丁制剂的质量控制.
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槟榔中槟榔碱含量的微流控芯片非接触电导法测定
目的 建立微流控芯片非接触电导法测定槟榔饮片中槟榔碱含量.方法 在高电场强度下,利用芯片上微通道实现待测组分的分离,以非接触电导检测器进行检测;研究电泳介质、进样时间和分离电压等因素对分离检测的影响.结果 优化条件为:缓冲溶液2 mmol·L-1醋酸+2 mmol·L-1醋酸钠(pH=4.7);进样时间10 s;分离电压2.5 kV.槟榔碱的线性范围为10～200 μg·ml-1(r=0.9998),RSD为1.7％,加标回收率为98.6％ ～ 99.7％.结论 该方法简便快速,重现性好,为槟榔的质量控制提供了一种新方法.
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微流控芯片上的神经元损伤模型的建立及相关药物的保护作用
目的:在微流控芯片中,构建神经元损伤模型,探讨鼠神经生长因子和奥拉西坦对受损神经元的保护作用.方法:在区室化微流控芯片中培养神经元,诱导神经突的定向生长;在芯片通道中用6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导神经元损伤;然后随机分为3组:试验组1给予鼠神经生长因子培养7d,试验组2给予奥拉西坦培养7d,对照组不添加药物培养7d.用光学显微镜和荧光显微镜观察不同治疗组的神经元细胞生长,用蛋白印迹检测神经元特异性微管蛋白Tuj1表达水平.结果:治疗7d后,两组试验组的神经元生长情况均明显优于对照组、神经突密度较对照组大幅提高、并且Tuj1蛋白表达水平明显升高;试验组1治疗后的神经元生长情况优于试验组2.结论:在微流控芯片上的体外神经元损伤模型中,鼠神经生长因子和奥拉西坦对受损神经元具有显著保护作用,并且鼠神经生长因子的保护作用优于奥拉西坦.该芯片将可能为神经元相关保护药物的开发和体外筛选提供新思路和新研究技术.
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微流控芯片模拟体内受精状态分选精子的应用
目的:微流控芯片作为一项全新的辅助生殖技术,尝试基于该芯片设计出一种模拟体内输卵管受精状态的分选精子的方式.方法:按功能构建微流控芯片,通过研究通道中不同部分的精子动力学及流体运动来实现精子分选.整个过程近似模拟体内输卵管受精状态.结果:通过对11例精液标本的微流控芯片分选,在通道入口,(A级+B级)％精子从37％提升到80％,同时,在通道出口,(A级+B级)％精子从37％降低到16％.结论:这种全新的微流控分选精子的方法不仅降低了分选过程中对精子的损伤,提高了分选的效率,同时实现了微量分选,从而为微量精液受精提供了可能.而且,这种方法充分模拟了体内输卵管精子运动的过程,为进一步的研究奠定了基础.
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微流控芯片用于肿瘤细胞分析的现状与发展趋势
自20世纪90年代,瑞士科学家Manz等[1]提出"微流控芯片实验室"以来,微流控芯片以其微型化、自动化、集成化的独特优势成为当前生命科学、分析化学、微机械、微电子及纳米科学等领域的研究热点.微流控芯片是通过微细加工技术在玻璃或硅基片上构建以微管道网络为结构特征,集样品制备、反应、分离、检测等功能于一体的微型分析平台,具有自动、高效、节约、快速等优点.目前,微流控芯片在DNA分析及测序[2,3]、蛋白质的分析与检测[4,5]、细胞操控和胞内成分分析[6,7]等研究领域显示出巨大的优势与潜力.
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药物筛选微流控芯片的构建及其在花蕊石抗肝癌研究中的应用
目的 构建一种集成有微阀结构的双层PDMS-玻璃复合芯片,考察其适用性并研究花蕊石生品、制品水煎液对肝肿瘤细胞HepG2凋亡坏死的影响.方法 制作双层微流控芯片并考察微阀的性能,同时进行了HepG2细胞的培养,死活试剂盒检测细胞活力.将预制备的不同浓度花蕊石生品、制品水煎液通入微流控芯片,分别作用于HepG2细胞24、48和72 h,凋亡坏死试剂盒检测HepG2细胞凋亡坏死率.结果 芯片微阀性能良好,可灵活控制液阀的开关且未表现出明显的延迟现象.细胞在芯片中生长状态良好,培养72 h期间细胞存活率≥97％.药物作用细胞后,发生凋亡坏死的细胞数量随给药浓度的升高、给药时间的延长而增加,呈现出一定的时间与浓度依赖性,且制品水煎液的效果好于生品.结论 实验证明了花蕊石生品、制品水煎液对肝肿瘤细胞HepG2具有促凋亡作用,也进一步验证了本实验室设计的芯片在细胞研究和药物筛选方面的可行性,为微流控芯片在中药抗肿瘤新药开发领域中的推广与应用提供理论依据.
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Microchip-CE技术用于糖化血红蛋白的分离研究
目的:探讨基于微流控芯片一毛细管电泳(Microchip-CE)平台的糖化血红蛋白(HbA1c)快速分离方法研究及其临床应用价值.方法:利用Microchip-CE技术平台和糖化血红蛋白415 nm的特异性吸收峰,检测糖化血红蛋白在健康人群及高危人群中的水平.结果:从全血中成功分离出HbA1c,精确度和准确度均进行优化.结论:Microchip-CE法具有用量少、特异性好、精确度和准确度高等优点,可以有效检测健康人群及高危人群中的HbA1c水平,为临床提供一种新的检测方法.
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基于微流控芯片技术的精子优选研究
目的:探讨基于微流控芯片技术的精子优选方法研究.方法:利用CO2激光仪制作有精子优选功能的微流控芯片,模拟体内生殖微环境,对精子进行优选.结果:成功设计并制作了本研究所用微流控芯片.对精子进行优选,对A+B精子的筛选回收率为50％,方便后续精子受精操作.结论:本项目所开发的微流控芯片能够实现精子优选功能.
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应用微流控芯片技术探讨膀胱癌细胞Warburg效应及其分子机制
目的：探讨膀胱癌细胞Warburg效应的发生发展及其分子机制。方法：常规培养膀胱癌细胞系 T24细胞，利用微流控芯片技术平台，体外模拟肿瘤细胞生长微环境，分光光度法测定细胞有氧糖酵解的代谢产物尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）的含量变化。结果：成功设计并制作了本研究所用微流控芯片。T24细胞内NADPH含量在一定时间范围内随着细胞培养时间的增加呈下降趋势，提示 NADPH在 T24细胞合成代谢中以还原形式被消耗，经磷酸戊糖代谢途径的生成来源一定程度上受到抑制。结论：T24细胞的代谢形式主要是以有氧糖酵解的形式进行，部分参与磷酸戊糖代谢通路。
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木鸡颗粒中核桃楸皮总黄酮诱导肝癌细胞SMMC-7721细胞凋亡及其初步作用机制研究
目的:研究木鸡颗粒中核桃楸皮总黄酮诱导人肝癌细胞SMMC-7721凋亡的作用及其初步机制.方法:采用微流控芯片技术、细胞凋亡坏死试剂盒检测核桃楸皮总黄酮对人肝癌细胞SMMC-7721的凋亡坏死率;流式细胞仪检测细胞周期变化;ELISA法检测细胞培养上清液中VEGF的含量变化.结果:木鸡颗粒中核桃楸皮总黄酮对人肝癌细胞SMMC-7721有促凋亡作用,其作用呈浓度依赖性.流式细胞仪的结果显示,核桃楸皮总黄酮能调节人肝癌细胞SMMC-7721 G1/S转换,使癌细胞发生S期阻滞,阻断细胞的DNA合成和复制,从而促进癌细胞的凋亡.ELISA结果显示,随着药物浓度的升高,癌细胞分泌VEGF的含量呈下降趋势.结论:本实验室自制的微流控芯片适用于药物筛选方面,木鸡颗粒中核桃楸皮总黄酮对人肝癌细胞SMMC-7721有一定的促凋亡作用,抗肿瘤活性较强,其作用机制可能与增加肿瘤细胞S期细胞数目和抑制肿瘤细胞VEGF的表达有关.
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双相层流微流控芯片快速提取人参皂苷
目的:建立基于微流控芯片液-液萃取技术进行人参药材样品前处理的方法.方法:注射泵引入药材初提液及萃取剂于芯片中进行萃取,收集样品溶液进行HPLC检测.对芯片的前处理;药液与萃取剂的流速、流速比;萃取通道的宽度等因素进行考察.结果:纯水清洗后风干的芯片,药液与萃取剂的流速与流速比为v(水饱和正丁醇)∶v(药材初提液)=6(μL/min)∶12(μL/min),萃取通道宽度为200 μm的情况下萃取效果更理想.在优化条件下平行试验6次,RSD小于1.2％.芯片萃取所得人参皂苷Rg1、Re、Rb1含量分别为1.05、0.54、1.30 mg/mL,萃取时间仅需2 min,与传统液液萃取相比,芯片萃取的萃取率分别提高了12％、13％、15％.结论:该方法简单、快速、萃取效率高.
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微流控芯片测定盐酸小檗碱片中盐酸小檗碱
目的:建立微流控芯片非接触电导榆测法测定盐酸小檗碱片中盐酸小檗碱含量的方法.方法:在高电场强度条件下利用微流控芯片上特殊的微通道实现组分快速、高效分离,以非接触电导检测器进行检测;考察缓冲溶液种类和浓度、添加剂种类和浓度、分离电压和进样时间等因素对组分分离的影响.结果:优化选择2 mmol/L HAc+1 mmol/L NaAe(pH 4.5)为缓冲溶液,8%乙醇为添加剂,分离电压为2.20 kV,进样时间为10 s,盐酸小檗碱在2 min内可得到较好分离和检测.在优化条件下,盐酸小檗碱的线性范围为10～160 μg/mL(r=0.9999),检出限为2.0 μg/mL(S/N=3),RSD为1.2%,加样回收率为100.0%～100.3%.结论:该方法简便快速,重现性较好,适合盐酸小檗碱的快速检测和质量控制.
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化学发光免疫分析法研究进展
化学发光免疫分析法(chemiluminescence immunoassay,CLIA)是一种高灵敏度高特异性的检测分析技术,具有广泛的应用领域.本文简要介绍了化学发光免疫分析法的分类、发展和应用,重点从实际应用的角度阐述了化学发光在解决低丰度低信噪比、多组分检测、高速自动化等方面的发展情况,以及简要介绍了新型材料、试剂和技术应用于化学发光体系的进展,并对化学发光免疫分析法的发展趋势进行了展望.
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芯片毛细管电泳法测定盐酸阿霉素注射剂中盐酸阿霉素含量
目的 建立用微流控芯片毛细管电泳激光诱导荧光检测盐酸阿霉素注射剂中盐酸阿霉素含量的方法.方法 以荧光素钠为内标物,20 mmol/L的Na2B4O7 -NaOH缓冲溶液(pH 10.0)作为电泳缓冲液,采用夹流进样和分离方式,进样电压500 v,分离电压1800 V.结果1.5 min内即可完成进样和分离,盐酸阿霉素质量浓度在0.58～5.8 μg/mL范围内线性关系良好(r=0.996),检出限为0.17 μg/mL(S/N=3),加标回收率为97.7％ ～101.5％,结论 微流控芯片毛细管电泳法简单、快速、准确,样品用量少,可用于测定盐酸阿霉素注射剂中盐酸阿霉素的含量.
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微流控芯片三相层流用于人参中人参皂苷的提取研究
目的 建立基于三相层流微流控芯片萃取技术进行人参药材中成分提取的方法.方法 设计了三通道入口萃取芯片,两侧通道经表面疏水处理,用注射泵引入脂溶性溶剂乙醚及萃取剂水饱和正丁醇,中间亲水通道用注射泵引入药物初提液;将水饱和正丁醇所得提取液用高效液相色谱法(HPLC)进行测定,检测人参总皂苷的质量分数.结果 三相层流芯片比双相层流芯片所得人参皂苷质量分数高,3种人参皂苷Rg1、Re、Rb1的质量分数分别提高了3.95倍、3.32倍、5.94倍.结论三相层流芯片可用于3种不同极性溶剂的同时层流处理,效率高、时间短、消耗低,不但可用于同时提取和分离,也可推广至多种极性部位的共同萃取.
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SPR-微流控芯片技术在医学研究中的应用
SPR-微流控芯片技术已经成为21世纪为重要的前沿技术之一,现已广泛应用于生物医学领域.对比传统的研究方法,微流控技术具有微量、快速、自动、可控的特点；SPR技术具有非标记、灵敏、实时、定量检测的特点.它们相结合将具有高灵敏度、高通量、非标记、样品和试剂耗量小等优点,它们的综合应用将会改变现代生物医学研究的格局.SPR-微流控芯片在医学方面的研究取得巨大成就,本文将在细胞、基因、蛋白质、小分子与小离子检测等方面进行综述.
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微流控芯片技术在循环肿瘤细胞检测中的应用研究
肿瘤细胞从原发灶脱落 ,进入外周血液形成循环肿瘤细胞(CTCs) ,随后迁移到远处器官形成转移灶 ,这是导致大多数肿瘤患者死亡的主要原因[1] .现有文献表明CTCs具有较高的临床应用价值[2] .Zhang等[3]认为剔除疾病组织学分期、分子亚型、不同个体治疗、患者复发或转移与否等因素 ,检测外周血液中CTCs(5个/7 .5 mL )即可预测患者预后.这表明CTCs在监测肿瘤转移及预后判断中应用价值不可小觑.
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微流控芯片即时检验技术的应用研究进展
微型化和集成化是当今生物化学分析发展的重要方向,而微流控芯片(Microfluidic chips)则是其中的前沿领域之一.该技术以微机电加工为依托,以微通道网络为结构特征,其目标是将生化分析等领域中所涉及的取样、预处理、分离、混合、反应、检测等操作单元部分或全部集成于一块几平方厘米大小的芯片上,通过对芯片微通道网络内微流体的操控实现常规生化实验室的各种功能,故又被称为芯片实验室(Lab on a chip).微流控芯片在样品分析方面具有快速、高通量和低消耗的特点,同时兼具操作灵活和便携化的优势,使其在检验医学方面展现出巨大的发展潜力和应用价值[1-2].
关键词： 微流控芯片 床旁诊断化验信息系统 血液化学分析
