微流控分析芯片在医学领域的应用

微全分析系统(μ_TAS)又称为芯片实验室,自从Manz等于20世纪90年代首次提出这一概念以来,经过十余年的发展μ_TAS已成为生物分析的一个独立领域并被学术界所认可。微流控分析芯片作为μ_TAS发展的主要方向以其快速、高效分析,低消耗和微型化等特点发展非常迅速。在此结合微流控分析芯片在医学领域的应用状况,着重从基因检测、蛋白质分析和细胞分析等方面,对该技术在医学领域里的应用及其未来发展趋势作一综述。     

机械拉伸下人肺上皮细胞增殖及整联蛋白再分布

应用体外周期性拉伸装置研究机械拉伸对人肺上皮细胞A5 4 9增殖及其膜表面受体———整联蛋白α5、β1再分布的调控作用。结果表明 :在应变为 15 % ,频率为 2 0次 /min、4 0次 /min的拉伸刺激下 ,4 8h后 ,应用流式细胞技术检测细胞的增殖活性指数明显降低 ,A5 4 9细胞的DNA合成受到显著抑制。在 4 0次 /min的拉伸频率下 ,整联蛋白α5、β1的分布发生重组并向基底层转移 ,形成局部粘附连接。研究表明 :整联蛋白α5、β1可能在肺上皮细胞感应机械应力过程中起了重要的作用。     

整合素在细胞响应机械应力中的作用

机械应力在细胞生长、分化和基因表达等生理学过程和某些病理学过程中起了重要的作用.细胞粘附分子——整合素是机械信号转导中重要的跨膜分子.细胞通过整合素与胞外基质蛋白、细胞骨架蛋白以及聚焦粘附激酶等的反应,将感应的力信号转化为化学信号,从而调节细胞的生理机能,其中整合素与胞外基质蛋白之间的动态和特异性反应在细胞的机械信号转导过程中起了功能性作用.     

周期性应变诱导人肺上皮细胞整联蛋白再分布的研究

为了探讨机械拉伸应变对人肺上皮细胞表面整联蛋白α₃ 、α₅和β₁分布的调控作用,建立了体外周期性拉伸应变装置,并应用胞外基质蛋白——纤连蛋白（Fn）、胶原蛋白Ⅳ（Col Ⅳ）裱衬基底膜,激光共聚焦显微镜分析了在应变为15％,频率为40次／min的拉伸刺激下,正常人肺上皮细胞H727表面α₃、α₅和β₁整联蛋白的再分布.结果表明：在人肺上皮细胞H727中,α₃、α₅和β₁整联蛋白是对拉伸应变敏感的膜受体,周期性拉伸刺激可诱导其激活,使之发生分布的重组,并向基底层转移,形成局部粘附连接,增强了整联蛋白受体与其特异性配体的结合能力.结果提示：一个有效的局部粘附连接的形成是受体聚集和配体占据共同启动的一个协调反应,该反应可能参与了细胞响应机械应力的起始过程,可能进一步通过力-化学信号的耦合或张力整合的形式,最终对细胞的生物学行为产生影响.