基于微流控芯片的便攜式恒溫灌流細胞培養(yǎng)系統(tǒng)的研究.pdf

1、細胞是各項生命活動的基本單元，也是研究各種生命現(xiàn)象的基礎。觀察細胞的生長狀況，對于探究生命的規(guī)律及疾病的預防、診斷和治療等具有非常重要的意義。微流控芯片由于其微型化和高度集成化等特點以及快速、高效的優(yōu)勢，通過集成其他功能部件可實現(xiàn)對微粒、細胞等微米級尺寸的物體控制，在單細胞和高通量的研究中較傳統(tǒng)方法具有性價比高、樣品消耗量小等優(yōu)勢，在生命科學和化學領域中具有廣闊的應用前景。
　　本文在比較并分析了常規(guī)細胞培養(yǎng)方法及微流控細胞培養(yǎng)系

2、統(tǒng)的優(yōu)缺點的基礎上，自行設計并制作了基于微流控技術的便攜式恒溫細胞培養(yǎng)系統(tǒng)，開展了灌流細胞培養(yǎng)實驗，驗證了該系統(tǒng)的各項功能。選取薄膜熱敏電阻溫度傳感器和PID智能溫度控制器作為恒溫控制系統(tǒng)；采用多物理場仿真軟件COMSOL Multiphysics4.4對細胞培養(yǎng)微流控芯片及恒溫培養(yǎng)腔體進行溫度場仿真以探究能夠滿足細胞正常生長的恒溫控制條件。利用ITO導電玻璃經清洗、光刻、電極成型等工藝步驟制作出恒溫箱加熱器；選擇可編程單軸步進電機及驅

3、動器、控制器來搭建細胞培養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)。利用數(shù)控銑床加工出以聚甲基丙烯酸甲酯作為材料的微流控芯片，并使用經固化的聚二甲基硅氧烷作為頂部材料，利用高頻等離子輝光放電儀將二者結合。本文將恒溫細胞培養(yǎng)系統(tǒng)按功能分為細胞培養(yǎng)微流控芯片，細胞培養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)，細胞恒溫培養(yǎng)箱體三個部分并分別搭建、組裝起來。當溫度設定為310.15±0.2K的范圍內，開始進行穩(wěn)定性測試，從而證實了這個系統(tǒng)的可行性。
　　在微流控芯片細胞培養(yǎng)平臺上進行了酵母菌連續(xù)9