基于微流控芯片細胞中過氧化氫的檢測.pdf

1、細胞的代謝過程中不斷產(chǎn)生各種活性氧自由基(ROS)，例如超氧陰離子自由基(O2-)、羥自由基(·OH)、脂自由基(ROO·)、過氧化氫(H2O2)等。它們一方面能夠介導生命活動的眾多生理過程，另一方面也能夠?qū)M織細胞的化學結(jié)構發(fā)生破壞性修飾，損傷正常組織細胞的形態(tài)和功能。研究表明，細胞中產(chǎn)生的過氧化氫，在一般情況下常被過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶清除，如果得不到及時清除，它可透過細胞膜與膜外的Fe2+或Cu+等金屬離子結(jié)合生成HO·，

2、從而導致膜脂過氧化、堿基突變、DNA鏈的斷裂和蛋白質(zhì)的損傷。因此對過氧化氫進行高靈敏度、高選擇性的分析與檢測對于研究過氧化氫如何參與各種生命活動是極為必要的。 由于細胞尺度小、細胞內(nèi)過氧化氫含量低、產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化速度快，使得目前一些傳統(tǒng)的觀察與分析方法多是將各種活性氧作為一個整體，獲得的結(jié)果多是基于靜態(tài)、宏觀的觀察和整體平均而推導出來的。它們普遍存在取樣體積大、質(zhì)量檢測限高、分析信號的獲得時間長、儀器價格昂貴等方面的不足。因此，在細

3、胞層面上定性及定量測定過氧化氫的含量對當今自由基生物學研究具有重要的學術意義和應用價值。 微流控芯片分析(microfluidic chip analysis)具有快速、低耗，并且能將多種功能單元集成于一個芯片等特點，它向?qū)崿F(xiàn)維持一個閉合系統(tǒng)邁進了一大步。由于它可以實現(xiàn)完全的自動化，減少污染，降低干擾和人為誤差，因而成為近年來生物、化學、醫(yī)學等領域研究的重要平臺之一。 本論文以微流控芯片電泳激光誘導熒光分析系統(tǒng)為技術依托

4、，以實驗室自行合成的熒光探針為基礎，對細胞中的過氧化氫(H2O2)的檢測進行了研究。論文共分三個部分。 在第一章中，簡要闡述了微流控芯片在細胞分析領域的研究的進展。主要對微流控芯片在細胞培養(yǎng)、細胞操縱、細胞溶膜、細胞組分的檢測等方面的應用進行了簡單的介紹及綜述。 在第二章中，選擇實驗室內(nèi)部合成的熒光探針二(對甲苯磺?；?-二氯熒光素作為熒光標記試劑，以微流控芯片電泳-激光誘導熒光法作為分析平臺，建立了一種未見報道的過氧化

5、氫的檢測方法，并且成功的用于RAW264.7細胞提取液中過氧化氫的檢測。本方法在55s內(nèi)完成了對PMA刺激的RAW264.7細胞提取液中過氧化氫的檢測，測得的結(jié)果與文獻報道相符。這項應用為測定其他生物樣品中的過氧化氫提供了一種思路。 在第三章中，基于第二章中已建立的分析體系，在進樣通道兩側(cè)設計有輔助通道的雙T形芯片上，對單個RAW264.7細胞在微流控芯片上的進樣、分離及過氧化氫的測定進行了探索試驗，初步實現(xiàn)了微流控芯片上單個R