基于微流控芯片細(xì)胞中過(guò)氧化氫的檢測(cè).pdf

1、細(xì)胞的代謝過(guò)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(guò)氧化氫(H2O2)等。它們一方面能夠介導(dǎo)生命活動(dòng)的眾多生理過(guò)程，另一方面也能夠?qū)M織細(xì)胞的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞性修飾，損傷正常組織細(xì)胞的形態(tài)和功能。研究表明，細(xì)胞中產(chǎn)生的過(guò)氧化氫，在一般情況下常被過(guò)氧化氫酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶清除，如果得不到及時(shí)清除，它可透過(guò)細(xì)胞膜與膜外的Fe2+或Cu+等金屬離子結(jié)合生成HO·，

2、從而導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化、堿基突變、DNA鏈的斷裂和蛋白質(zhì)的損傷。因此對(duì)過(guò)氧化氫進(jìn)行高靈敏度、高選擇性的分析與檢測(cè)對(duì)于研究過(guò)氧化氫如何參與各種生命活動(dòng)是極為必要的。 由于細(xì)胞尺度小、細(xì)胞內(nèi)過(guò)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(gè)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(dǎo)出來(lái)的。它們普遍存在取樣體積大、質(zhì)量檢測(cè)限高、分析信號(hào)的獲得時(shí)間長(zhǎng)、儀器價(jià)格昂貴等方面的不足。因此，在細(xì)

3、胞層面上定性及定量測(cè)定過(guò)氧化氫的含量對(duì)當(dāng)今自由基生物學(xué)研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)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(gè)芯片等特點(diǎn)，它向?qū)崿F(xiàn)維持一個(gè)閉合系統(tǒng)邁進(jìn)了一大步。由于它可以實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化，減少污染，降低干擾和人為誤差，因而成為近年來(lái)生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域研究的重要平臺(tái)之一。 本論文以微流控芯片電泳激光誘導(dǎo)熒光分析系統(tǒng)為技術(shù)依托

4、，以實(shí)驗(yàn)室自行合成的熒光探針為基礎(chǔ)，對(duì)細(xì)胞中的過(guò)氧化氫(H2O2)的檢測(cè)進(jìn)行了研究。論文共分三個(gè)部分。 在第一章中，簡(jiǎn)要闡述了微流控芯片在細(xì)胞分析領(lǐng)域的研究的進(jìn)展。主要對(duì)微流控芯片在細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞操縱、細(xì)胞溶膜、細(xì)胞組分的檢測(cè)等方面的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹及綜述。 在第二章中，選擇實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部合成的熒光探針二(對(duì)甲苯磺?；?-二氯熒光素作為熒光標(biāo)記試劑，以微流控芯片電泳-激光誘導(dǎo)熒光法作為分析平臺(tái)，建立了一種未見(jiàn)報(bào)道的過(guò)氧化

5、氫的檢測(cè)方法，并且成功的用于RAW264.7細(xì)胞提取液中過(guò)氧化氫的檢測(cè)。本方法在55s內(nèi)完成了對(duì)PMA刺激的RAW264.7細(xì)胞提取液中過(guò)氧化氫的檢測(cè)，測(cè)得的結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道相符。這項(xiàng)應(yīng)用為測(cè)定其他生物樣品中的過(guò)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(jìn)樣通道兩側(cè)設(shè)計(jì)有輔助通道的雙T形芯片上，對(duì)單個(gè)RAW264.7細(xì)胞在微流控芯片上的進(jìn)樣、分離及過(guò)氧化氫的測(cè)定進(jìn)行了探索試驗(yàn)，初步實(shí)現(xiàn)了微流控芯片上單個(gè)R