陣列式高通量細胞培養(yǎng)芯片設計與制作.pdf

1、微陣列分析技術(microarray analysis)是近年來迅速發(fā)展的一種新興的分析方法，主要涉及到微機電系統(tǒng)(MEMS)、生物化學、分析化學和計算機科學等多種學科，是學科交叉的產(chǎn)物。
　　 本論文圍繞微流控芯片制作的原理、方法和應用以及高通量細胞培養(yǎng)芯片設計、加工、優(yōu)化等方面的研究工作，主要內(nèi)容包括：
　　 1.微流控芯片的加工工藝。
　　 2.基于微流控芯片的高通量細胞研究應用進展。
　　 3.陣

2、列式高通量細胞培養(yǎng)芯片的設計。
　　 4.實驗驗證方案及芯片結構改進。
　　 本文完成的主要內(nèi)容有：
　　 1.闡述了微流控芯片制作時的材料選擇、不同材料的加工工藝；介紹了實驗室對各種材料作出的工藝改進以及本人利用改進后的工藝制作的石英、普通玻璃和PDMS為材質(zhì)的微流控芯片；總結了微流控芯片在高通量細胞培養(yǎng)、行波電泳以及高通量藥物篩選方面的應用。
　　 2.提出了陣列式高通量細胞培養(yǎng)微流控芯片的設計方案：

3、基于三層結構的U型“壩”結構的細胞培養(yǎng)腔和瓦片狀結構的混合管道。并制定出利用SU8光刻膠、PDMS為芯片制作材料以及需要“多次光刻，一次顯影”的工藝流程：同時，利用可以進行多物理場耦合的有限元分析軟件COMSOL對細胞培養(yǎng)腔和混合管道分別進行了流場和流場與對流混合耦合場分析。利用有限元分析出的流速以及混合后濃度等仿真結果，對細胞培養(yǎng)芯片結構進行了優(yōu)化和優(yōu)選。
　　 3.按照實驗設計方案，制作出了四種微結構(進樣口、培養(yǎng)液混合管道

4、、細胞培養(yǎng)腔、閥控結構)，然后利用接觸角測量儀、臺階儀、酶標儀對用PDMS制作的陣列式高通量細胞培養(yǎng)芯片的接觸角、各管道的尺度及混合效率進行了測試，也對細胞培養(yǎng)腔對細胞的有效攔截作出了合理評估。
　　 本論文在系統(tǒng)性地闡述了微流控芯片制作的原理和方法的基礎上，深入的研究了用于高通量細胞培養(yǎng)的陣列式細胞培養(yǎng)芯片系統(tǒng)，建立了一套部件可行性設計、部件制作以及驗證的研究方法。
　　 本課題為微流控細胞培養(yǎng)芯片在細胞高通量操控中的