一种基于微流控芯片和电化学自组装单层的多细胞表面构图方法

细胞表面构图技术对于研究细胞以及细胞间相互作用具有重要意义。近年来随着微加工技术与表面修饰技术的发展,出现了多种细胞表面构图方法。本研究介绍一种基于微流控芯片和电化学自组装单层修饰的多细胞表面构图方法。该方法通过软光刻技术加工具有2种细胞拦截坝结构阵列的微流控通道来实现2种细胞在芯片表面准确定位;通过表面修饰具有阻碍细胞贴壁特性自组装单层来实现对细胞生长区域的限制;最终实现2种不同细胞近距离表面构图。该方法的优点在于,可以使多种细胞根据需要进行准确的表面构图,细胞区域之间没有物理隔离共享培养微环境,允许不同种细胞通过细胞分泌因子进行相互作用,基底透明表面开放可以使用多种观测手段。该方法可以用于不同种细胞间相互作用的研究。     

不同材质微芯片内细胞生长状态分析

微系统技术在细胞生物学方面的研究中已得到广泛应用。了解细胞在微系统芯片内的生长状态,对于利用微系统技术进行细胞研究有重要的指导意义。玻璃和聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane,PDMS）是目前制作细胞培养微芯片的主要材料。通过向以二者为基底材料制作的细胞培养微芯片内导入内皮细胞进行培养,利用实验室构建的细胞成像分析系统观察和分析细胞在不同基底材料的芯片内5天的增殖情况,同时研究了基底材料的预处理方法以及培养基对细胞增殖的影响。     

微流控芯片电泳分离血清高密度脂蛋白亚类的研究

描述了一种微流控芯片电泳快速分离血清高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)亚类的方法.利用自制的微流控芯片,结合激光诱导荧光检测系统,40mmol/L Tricine、50mmol/L甲基葡胺(MEG)、0.2mmol/LSDS(pH8.5)为样品缓冲液,40mmol/L Tricine、50mmol/LMEG、0.01mmol/L SDS(pH8.5)为分离缓冲液,4min内HDL3和HDL2两种亚类得到基线分离.该法操作过程简单,重复性较佳,测试费用低廉,在临床HDL亚类的检测中具有较好的应用前景.     

MELAS和MERRF综合征相关mtDNA突变位点检测集成芯片的建立

摘要: 文中建立了一种新型的寡核苷酸芯片, 用于线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作(Mitochondrial encephalomyopathy with lactic acidosis and stroke-like episodes, MELAS)和肌阵挛性癫痫伴发不规整红纤维(Myoclonic epilepsy with ragged red fibers, MERRF)线粒体DNA所有已知突变位点的集成检测。将31对allele位点特异性的寡核苷酸探针包被在醛基修饰的载玻片表面, 以多重不对称PCR方法制备Cy5荧光标记靶基因。利用此芯片对5例MELAS患者、5例MERRF患者及20例健康对照进行筛查, 结果发现, MELAS患者均为MT-T1基因A3243G突变; 在MERRF患者组, MT-TK基因A8344G突变4例, T8356C突变1例; 健康对照组均未发现31种相关mtDNA突变。芯片检测与DNA测序结果完全一致。结果表明, 这种寡核苷酸芯片可以对MELAS和MERRF综合征已知突变位点进行同步快速检测, 具有较高的灵敏度和特异性。这一模式的基因芯片经过适当改装后也可用于其他人类线粒体疾病的基因诊断。     

微芯片电泳-紫外检测系统分析蛋白质

微芯片电泳是基于微机电加工技术(MEMS)工艺,在芯片上的微管道中完成电泳检测过程的新型技术.依据紫外吸光度分析法,对蛋白质样品进行电泳分离与紫外检测.实验采用自控接口模板对进样及分离电压进行了系统的程序化控制,从而准确地控制整个电泳、检测流程,提高了微芯片电泳的分离效率和检测灵敏度.实验结果表明,夹流进样的方法可以有效分离混合蛋白,可用于蛋白质样品的分离检测.     

一种高精度微芯片用于微环境中细胞温度波动监测

温度是生物体中重要的参数,准确测量细胞在代谢过程中的温度波动可为更深入地探究细胞的能量产生和扩散过程提供有价值的信息,从而促进癌症和其他疾病的研究. 本文基于微机电加工和微流控技术制备一批可在微环境下监测细胞代谢过程中温度波动的微芯片. 微芯片由捕获细胞的C形“微坝”结构、供液体流动的“微缝”和监测温度波动的电极结构组成. 可将细胞培养、温度监测在微芯片上完成. 将有细胞贴壁生长的微芯片放置在37℃恒温环境中,采用恒电流法实时在线连续监测细胞在代谢过程中的温度波动. 该芯片共有9个检测单元,每个单元的检测都是完全独立的,可同时检测多个结构上的细胞温度波动情况. 微芯片的准确度优于0.013℃,精度为±0.014℃,响应速度约0.1 s,不同厚度Ti/Pt温度传感器的温度-电阻之间的线性拟合参数R²大于0.999. 在（37±0.015）℃的恒温环境下监测细胞,发现人肺腺癌细胞系（human lung adenocarcinoma cell,H1975）在代谢过程中温度波动的极差（0.173℃）大于肝星状细胞（hepatic stellate cell,HSC）的极差（0.127℃）. 癌细胞H1975的平均温度（37.001℃）高于正常细胞HSC的平均温度（36.989℃）. 该芯片为细胞代谢监测、药物筛选等方面提供了新的研究平台.     

芯片毛细管电泳检测痕量酶活性的初步探讨

微芯片技术是基于微机电加工技术(MEMS)工艺,在芯片上完成电泳检测过程的新型技术．利用自制的微流控芯片及激光诱导荧光系统建立了痕量乳酸脱氢酶(LDH)活性的检测方法．以pH 9.4, 75 mmol/L硼酸为芯片电泳缓冲液,9.73 μmol/L乳酸钙为添加剂,整个电泳过程4 min结束,利用该法测得LDH检测限(S/N=3)为6×10^-3 U/L,出峰时间和峰面积的相对标准偏差分别为5.32%和3.17%,该法操作过程简单,检测灵敏度高,在临床痕量酶检测中具有较好的应用前景．     

抗体在二氧化硅表面固定及活性测定

应用分子自组装技术,通过表面羟基化、氨基硅烷化和对苯二甲醛组装,在二氧化硅表面衍生活泼的醛基基团。利用抗体的氨基和醛基发生还原胺化反应将抗体固定在二氧化硅表面,通过抗原抗体反应定性检测固定抗体的生物活性。结果显示应用这种方法能够有效将抗体固定在二氧化硅表面,并保持抗体生物活性,该固定方法在蛋白质检测、分析和蛋白质芯片中有广泛应用价值。     

细胞微系统技术及其应用

细胞微系统技术研究是目前细胞生物学、微系统科学及药物筛选等学科交叉领域的一个研究热点,其综合利用了微系统平台技术,将细胞的培养、观测和分析在微系统平台上完成,丰富了细胞研究方法,为细胞研究提供了一个全新的研究平台。现对目前细胞微系统研究中几种典型的方法,如立体微结构模型、软光刻、微流体、芯片毛细管电泳、微电极等进行综述,并阐述其在细胞生物学、生命科学等领域相关研究中的应用。     

细胞电融合技术及最新进展

细胞电融合（cell electrofusion）是一种发展迅速的细胞工程技术,在细胞融合研究领域得到了最广泛的应用。细胞电融合利用细胞在相对电极之间的介电电泳,诱导细胞按特定方向排列,通过电极间产生的较高场强的电脉冲使相互接触的细胞发生电穿孔,进而发生电融合。融合后的细胞得到了不同细胞的遗传物质,具有新的遗传或生物特性。目前,细胞电融合技术对生物医学、农业等相关领域的研究具有非常重要的意义。本文介绍了细胞电融合技术及其最新研究动态,并简单介绍了本实验室在该领域的研究进展。