基于微流控芯片单细胞电泳淌度和组分分析研究

Abstract

基于微流控芯片细胞培养，分选，定位，裂解等单元技术以及在此单元技术上展开的细胞形态，结构、功能，及胞内组分分析等是当前研究的一个热点。本论文以微流控芯片为平台考察了单细胞定位和裂解等单元技术，并在此基础上对单细胞电泳淌度和单细胞内组分分析进行一些研究。 1．利用自制的PMMA芯片，以单细胞成像法测量了在不同水质条件下经功夫菊酯处理的杂交鲤鱼红细胞的电泳淌度。实验结果表明农药处理过的鲤鱼红细胞电泳速率明显增大，水质条件对红细胞速度亦有相当影响。 2．利用自行搭建的多点激光诱导荧光检测系统，在玻璃芯片上研究了单细胞电泳淌度。在不同浓度砷剂作用下，K562细胞电泳淌度和细胞内罗丹明123荧光强度随着砷剂浓度和作用时间的增大而下降。这种基于多点激光诱导荧光检测的单细胞芯片电泳法具有操作简单，通量高，可同时测量电泳淌度和荧光强度等优点。 3．利用光刻技术制作了具有不同深度微通道的玻璃芯片，以空间位阻的方式，将单细胞定位在坝处，实现了单个K562细胞在SDS作用下的快速裂解和胞内核酸组分分离、检测的全集成过程。 4．发现了微通道表面电渗被完全抑制后可加速细胞裂解的现象，以此为基础建立了一种基于PDMS芯片的简单、快速、高效的化学试剂溶膜法。实现细胞在SDS作用下在0.5s内快速裂解，并连续检测了单个K562细胞内的Rh-123和GSH，分析通量达到~10cells/min。同时还实现了细胞在碱作用下在0.2s内快速裂解，并在HPMC缓冲液中检测了单个细胞内的核酸，显示了该方法在胞内多组分分离分析方面的应用潜力