基于慣性微流原理的微流控芯片在生物分析中的應(yīng)用.pdf

1、細(xì)胞的分離和分選是許多生物分析和醫(yī)學(xué)化驗(yàn)中至關(guān)重要的一個(gè)準(zhǔn)備步驟,因此發(fā)展高效、便捷、廉價(jià)的細(xì)胞分離方法一直是生物和醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的微流控芯片技術(shù)憑借自身固有的眾多優(yōu)勢(shì),成為生物和化學(xué)研究領(lǐng)域新的技術(shù)平臺(tái),許多新的基于微流控芯片技術(shù)的細(xì)胞分離方法提了出來(lái)和加以發(fā)展。慣性微流是近年來(lái)微流控芯片領(lǐng)域出現(xiàn)的一個(gè)研究熱點(diǎn),其主要特點(diǎn)是無(wú)需施加任何外力如電力、磁力,就可以在微通道內(nèi)實(shí)現(xiàn)一定尺寸微?；蚣?xì)胞的聚焦流動(dòng)。本

2、論文的主要工作就是基于慣性微流原理,設(shè)計(jì)并制備具有特殊結(jié)構(gòu)的微流控芯片裝置,并探求其在生物分析領(lǐng)域中的應(yīng)用。
　　 論文第一章為緒論。首先概述了微流控芯片技術(shù)的歷史、發(fā)展及優(yōu)勢(shì),然后詳細(xì)列舉和介紹了現(xiàn)有的基于微流控芯片技術(shù)的細(xì)胞分離方法。最后簡(jiǎn)要闡述了慣性微流的基本原理,并總結(jié)了慣性微流的應(yīng)用近況和優(yōu)勢(shì)。
　　 第二章為不對(duì)稱彎形通道芯片用于血漿分離。本章設(shè)計(jì)了具有不對(duì)稱彎形通道的微流控芯片結(jié)構(gòu),相應(yīng)的聚二甲基硅氧烷(P

3、DMS)微流控芯片裝置采用以印刷電路板(PCB)為材質(zhì)的芯片模板和模塑法制備。先使用熒光聚苯乙烯微球作為模型樣品考察裝置性能。再根據(jù)微球模型實(shí)驗(yàn)的結(jié)果將芯片裝置應(yīng)用于稀釋血液樣品中的血漿分離,成功使血細(xì)胞實(shí)現(xiàn)慣性聚焦流動(dòng),從而將血細(xì)胞去除,得到血漿。本章所設(shè)計(jì)制備的微流控芯片裝置用于分離血漿不僅效率高,產(chǎn)率高,而且溶血率低。
　　 第三章為螺旋形通道芯片用于細(xì)胞周期同步化。本章設(shè)計(jì)了具有螺旋形通道的微流控芯片結(jié)構(gòu),相應(yīng)的聚二甲基

4、硅氧烷(PDMS)微流控芯片裝置采用以防焊油墨為材質(zhì)的芯片模板和模塑法制備。先使用熒光聚苯乙烯微球作為模型樣品考察裝置性能,并將芯片裝置用于10μm和20μm微球混合樣品的分離。在此基礎(chǔ)上嘗試將芯片裝置用于HL-60細(xì)胞周期同步化實(shí)驗(yàn)。所設(shè)計(jì)制備的微流控芯片裝置成功實(shí)現(xiàn)了微球混合樣品中10μm和20μm兩種微球的同時(shí)分離,不僅分離效率高,而且產(chǎn)率也高。相比之下,HL-60細(xì)胞周期同步化實(shí)驗(yàn)結(jié)果不如微球混合樣品分離理想,G0/G1期和G2