【摘要】：凍干保存是室溫下長期儲(chǔ)存紅細(xì)胞的有效方法之一,但此方法在冷凍的過程中細(xì)胞膜會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷,在干燥的過程中細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性會(huì)喪失,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此,在紅細(xì)胞冷凍干燥前加入保護(hù)劑是關(guān)鍵、必要的一步。新近的研究表明,裝載于紅細(xì)胞內(nèi)的海藻糖可以保護(hù)紅細(xì)胞降低冷凍干燥損傷,但是海藻糖對(duì)細(xì)胞膜具有非滲透性,即不能自發(fā)地穿透紅細(xì)胞膜。當(dāng)前,雖然已有一些方法可促使海藻糖透膜進(jìn)入紅細(xì)胞,但是這些方法通常手動(dòng)操作、過程較多且處理時(shí)間較長,此外裝載策略各式各樣,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此,本文設(shè)計(jì)并加工了一種基于低滲休克法的紅細(xì)胞海藻糖裝載微裝置/微流控芯片(Trehalose Loading Microdevice;TLM),可以快速、連續(xù)和自動(dòng)地產(chǎn)生負(fù)載海藻糖的紅細(xì)胞。本文的主要內(nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)并加工了TLM。本文的TLM由有機(jī)玻璃加工而成,可分為三個(gè)區(qū)域。在包載區(qū),低滲溶液致使膜孔打開,海藻糖通過膜孔裝載到膜內(nèi);在封裝區(qū),高滲溶液致使膜孔閉合,海藻糖裝載于紅細(xì)胞內(nèi);在膜交換區(qū),用生理鹽水洗滌負(fù)載海藻糖的紅細(xì)胞以除去血紅蛋白分子和細(xì)胞碎片,并將細(xì)胞外溶液恢復(fù)到等滲狀態(tài)。基于預(yù)實(shí)驗(yàn)確定裝載和封裝時(shí)間以及海藻糖濃度,基于S形混合器快速混合溶液,基于基爾霍夫電流和電壓定律設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)。(2)從理論上和實(shí)驗(yàn)上分析了混合器和膜交換區(qū)的性能。在理論上,通過納維-斯托克斯方程模擬流體流動(dòng),通過對(duì)流-擴(kuò)散方程模擬物質(zhì)輸運(yùn),從而確認(rèn)了混合器和膜交換區(qū)的功能。在實(shí)驗(yàn)上,通過熒光顯微鏡成像,基于熒光素分布,研究了混合器和膜交換區(qū)的性能;基于膜交換區(qū)海藻糖出口濃度變化,進(jìn)一步分析了交換區(qū)的物質(zhì)交換能力。結(jié)果表明:在設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件下,本文設(shè)計(jì)的混合器能快速地混合溶液,膜交換效率達(dá)到了50%以上。(3)評(píng)估了 TLM的性能、研究了影響TLM性能的因素并初步開展了紅細(xì)胞凍干凍融實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明:在設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件下,人紅細(xì)胞的海藻糖包載率在～2 min內(nèi)達(dá)到～21 mM,紅細(xì)胞溶血率和回收率分別為～17%和～74%;豬紅細(xì)胞的海藻糖包載率在～2 min內(nèi)達(dá)到～30 mM,紅細(xì)胞溶血率和回收率分別為～15%和～76%。在低滲海藻糖濃度較低、溶液流速較小、紅細(xì)胞壓積較低的情況下,TLM的包載率較高。此外,本文初步實(shí)現(xiàn)了裝載有海藻糖的人和豬紅細(xì)胞的凍干凍融保存,但回收率有待提高。本文TLM可以替代人工自動(dòng)裝載海藻糖于紅細(xì)胞。本研究不但提供了一種片上封裝海藻糖于紅細(xì)胞的方法,也促進(jìn)了生物芯片自動(dòng)化進(jìn)程。
【圖文】：

使得最終的紅細(xì)胞壓積約為１５％；進(jìn)一步將得到的混合物均勻重懸，并逡逑放置于預(yù)設(shè)好的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)（基于聚合物法的紅細(xì)胞裝載海藻糖的示意逡逑圖見圖１．３）。逡逑在聚合物法中，經(jīng)過改性的ＰＰ－５０聚合物可以產(chǎn)生更大的膜滲透性，但是逡逑由于細(xì)胞僅在聚合物中進(jìn)行了溫育，細(xì)胞膜的滲透性是快速可逆的。此外，將逡逑制備后的細(xì)胞在ＰＢＳ中洗滌，可以升高細(xì)胞懸浮液的ｐＨ，從而物理去除負(fù)載逡逑海藻糖的紅細(xì)胞內(nèi)部的聚合物分子，，并且這一過程并不影響紅細(xì)胞的溶血或海逡逑藻糖負(fù)載特性（Ｌｙｎｃｈ邋ｅｔ邋ａｌ．邋２０１０）。相對(duì)于脂質(zhì)體法，聚合物法可以更加有效地逡逑裝載大量海藻糖于紅細(xì)胞內(nèi)，提高紅細(xì)胞的海藻糖負(fù)載效率。但是，聚合物的逡逑制備需要大量的成本，聚合物對(duì)紅細(xì)胞的生理影響也待進(jìn)一步確認(rèn)。逡逑聚合物逡逑？邋ＱＱ邋ｍ邋Ｑ逡逑°0°

基于ｐＨ合成生物聚合物以增加以透過紅細(xì)胞膜，進(jìn)而被封裝于主要分為以下幾種系列（Ｌｙｎｃｈ邋ｅｔ系列）、Ｌ－纈氨酸（“ＰＶ”系列）“ＰＰ”系列）。聚合物法的基本步濃度的海藻糖溶液；經(jīng)過ｐＨ調(diào)胞壓積約為１５％；進(jìn)一步將得到中進(jìn)行培養(yǎng)（基于聚合物法的紅過改性的ＰＰ－５０聚合物可以產(chǎn)生進(jìn)行了溫育，細(xì)胞膜的滲透性是洗滌，可以升高細(xì)胞懸浮液的ｐ聚合物分子，并且這一過程并不邋ａｌ．邋２０１０）。相對(duì)于脂質(zhì)體法，聚胞內(nèi)，提高紅細(xì)胞的海藻糖負(fù)載聚合物對(duì)紅細(xì)胞的生理影響也待聚合物逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R318;TN492

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 宋曉麗;石東升;溫佳文;張慶文;洪厚勝;;海藻糖的生物合成途徑及其生物學(xué)功能[J];食品與發(fā)酵工業(yè);2013年08期

2 袁勤生;海藻糖的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];食品與藥品;2005年04期

3 ;英國推出海藻糖保鮮新技術(shù)[J];保鮮與加工;2001年03期

4 ;薄層層析法測定海藻糖[J];藥物生物技術(shù);1999年01期

5 宋祺,李寅,陳堅(jiān),倫世儀;海藻糖對(duì)面包酵母耐貯存力的影響[J];無錫輕工大學(xué)學(xué)報(bào);1997年03期

6 姚汝華,周青峰;海藻糖及其應(yīng)用前景[J];廣州食品工業(yè)科技;1995年04期

7 王標(biāo);沈志華;楊瑞長;;利用高效液相色譜法對(duì)香菇中海藻糖分析探討[J];江蘇食品與發(fā)酵;1987年03期

8 高琪;龐明利;;海藻糖在飲料中的應(yīng)用優(yōu)勢及研究進(jìn)展[J];食品安全導(dǎo)刊;2015年31期

9 徐娟;袁衛(wèi)濤;楊海軍;;海藻糖的生產(chǎn)及市場應(yīng)用[J];食品安全導(dǎo)刊;2012年Z1期

10 高倩倩;;海藻糖的功能及在食品中的應(yīng)用[J];農(nóng)村新技術(shù);2010年18期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 賈士儒;喬長晟;范志華;許春英;;壓力對(duì)酵母菌胞內(nèi)海藻糖積累的影響[A];中國生物工程學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)暨全國生物反應(yīng)器學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2006年

2 胡銀崗;吉萬全;馬翎健;宋喜悅;何蓓如;;高等植物轉(zhuǎn)錄的與海藻糖生物合成的酶相關(guān)的基因序列比較[A];2003年全國作物遺傳育種學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2003年

3 黃日波;韋宇拓;孫向東;盧福q

本文編號(hào)：2611041