應用于細胞凋亡檢測的電旋轉(zhuǎn)技術平臺搭建.pdf

1、細胞凋亡是一種貫穿于生物體整個生命活動歷程，在基因調(diào)控下為維持機體正常發(fā)育和自身穩(wěn)定進行的細胞自主性死亡過程。細胞凋亡對于組織更新、胚胎發(fā)育、機體免疫等生理機制的運行具有重要作用，而細胞凋亡調(diào)控過程失常則會引發(fā)癌癥、心肌梗死以及神經(jīng)退行性疾病等諸多疾病，因此細胞凋亡的研究在生命科學領域和臨床醫(yī)學領域都具有十分重要的意義。能夠快速、準確的進行細胞凋亡檢測則是進行細胞凋亡深入研究的必要和基礎，尤其臨床研究中對疾病診斷方法的便捷化具有強烈需求

2、，而傳統(tǒng)方法具有操作繁瑣，儀器龐大等原因，因而本研究試圖設計一種簡單、便攜的凋亡檢測裝置。
　　微流控芯片是一種能夠?qū)悠愤M行操控、分離等處理的具有高度學科交叉性的微型分析系統(tǒng)。通過微流控芯片結(jié)合電學、光學、流體力學等技術手段可以實現(xiàn)細胞、蛋白質(zhì)、核酸等生物組分的準確、快速分離檢測。介電電泳技術是一種適合在微尺度下對細胞等中性可極化微粒進行運動操控的技術，細胞會因自身介電屬性的不同而在電場中的表現(xiàn)出的運動特性不同，本研究便是利用細

3、胞的介電特性，使用基于介電電泳原理的電旋轉(zhuǎn)技術制作微流控芯片對細胞進行凋亡檢測。
　　本研究設計并制作了一種電旋轉(zhuǎn)芯片，并設計了芯片控制系統(tǒng)和搭建了檢測平臺，測試出細胞在不同的凋亡時期具有不同的旋轉(zhuǎn)頻譜特性，成功對凋亡細胞進行區(qū)分檢測。現(xiàn)取得主要成果如下:
　　1.設計并制作了基于PCB材料的電旋轉(zhuǎn)微流控芯片。成功對sf9懸浮細胞進行電旋轉(zhuǎn)測試，測得使用6電極300μm規(guī)格芯片時，在8V外加電壓控制下，10～250KHz頻率

4、范圍內(nèi)，細胞會發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
　　2.設計并制作了一種電旋轉(zhuǎn)芯片信號控制器并且搭建了電旋轉(zhuǎn)檢測平臺?？刂破髂軌?qū)敵鲭妷哼M行2.5～15V的連續(xù)可調(diào)輸出，對芯片輸出頻率進行0～IMHz連續(xù)調(diào)節(jié)，且能夠控制4/6極芯片切換，控制器還能夠通過調(diào)節(jié)芯片電極電場對細胞進行簡單的定位和捕獲;電旋轉(zhuǎn)檢測平臺包括信號發(fā)生系統(tǒng)，信號控制系統(tǒng)，信號檢測系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)。
　　3.使用玻璃材料改進加工6電極200μm規(guī)格電旋轉(zhuǎn)芯片。在8