液滴微流控用于單細胞包裹和數字化PCR
本文關鍵詞:液滴微流控用于單細胞包裹和數字化PCR,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:液滴微流控技術是近年來新興的一種生化分析手段,因其高通量、高精度、高效率以及少消耗的特點,已被廣泛應用于藥物輸運、單細胞分析、聚合酶鏈式反應(PCR)、基因檢測等科學研究領域。本文首先對微流控技術進行了概述,之后簡要介紹了微流控技術的發(fā)展與現狀、微流控芯片的主要加工技術以及液滴微流控的相關技術與應用。論文的主要研究內容由以下三部分構成:首先,本文提出了一種新的微流控芯片制作方法,即用便攜式紫外(UV)LED作為光源進行軟光刻。基于該方法,我們制作了大量的微通道,其質量效果與商業(yè)光刻機所制作的并無差別,通道側壁垂直度及光刻分辨率也都符合要求。其次,本文設計制作了一個流體聚焦式的液滴微流控PDMS芯片,用于實現單細胞分析中的單細胞包裹;谠撔酒,我們設計了一系列實驗,探索了如何控制液滴的大小使得每個液滴只包裹一個細胞。之后,針對可能影響包裹率的回流現象進行了分析,并對原微通道進行了改良。最后,詳細介紹了本實驗室自行搭建的液滴式數字PCR系統,重點描述了其中的三個主要流程:液滴的產生、DNA模板的擴增以及產物的檢測,并對實驗結果進行了分析。
【關鍵詞】:液滴微流控 軟光刻 微流控芯片 單細胞包裹 液滴式數字 PCR
【學位授予單位】:中國科學技術大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN492
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-20
- 1.1 微流控技術概述8
- 1.2 微流控技術的發(fā)展及現狀8-10
- 1.3 微流控芯片的加工10-11
- 1.4 液滴微流控技術簡介11-12
- 1.5 微流控液滴的生成12-16
- 1.5.1 T型通道法(T-junction)13-14
- 1.5.2 十字型流體聚焦法(Flow-focusing)14-15
- 1.5.3 同軸流法(Co-flowing)15-16
- 1.6 液滴微流控技術的應用16-18
- 1.7 本文的研究目的和內容18-20
- 第2章 微流控芯片的簡易制作20-34
- 2.1 微流控芯片的制作材料20-22
- 2.1.1 硅20
- 2.1.2 石英和玻璃20-21
- 2.1.3 高分子聚合物21
- 2.1.4 光敏聚合物21-22
- 2.2 微流控芯片的簡易軟光刻制作22-33
- 2.2.1 簡易光刻制作SU-8微通道陽模22-32
- 2.2.2 澆注PDMS芯片32-33
- 2.3 PDMS芯片內的通道結構33
- 2.4 本章小結33-34
- 第3章 基于液滴微流控的單細胞包裹34-48
- 3.1 單細胞分析的意義34
- 3.2 單細胞分析技術34-35
- 3.3 液滴微流控在單細胞分析中的應用35-36
- 3.3.1 液滴單細胞培養(yǎng)35-36
- 3.3.2 液滴單細胞分析36
- 3.4 液滴單細胞包裹實驗部分36-46
- 3.4.1 微芯片的制作36-37
- 3.4.2 實驗平臺的搭建37-38
- 3.4.3 實驗材料38-39
- 3.4.4 實驗過程及現象39-42
- 3.4.5 實驗分析42-46
- 3.4.6 實驗展望46
- 3.5 本章小結46-48
- 第4章 基于液滴微流控的數字化PCR48-62
- 4.1 PCR技術概述48
- 4.2 單分子/數字PCR48-49
- 4.3 液滴式數字PCR49-50
- 4.4 液滴PCR技術的發(fā)展及應用50-51
- 4.5 液滴式數字PCR實驗部分51-59
- 4.5.1 系統平臺的搭建51-52
- 4.5.2 含有模板分子的液滴的產生52-54
- 4.5.3 DNA模板的擴增54-56
- 4.5.4 擴增產物的檢測56-58
- 4.5.5 結果與分析58-59
- 4.6 本章小結59-62
- 第5章 總結和展望62-64
- 5.1 總結62
- 5.2 展望62-64
- 參考文獻64-72
- 致謝72-74
- 攻讀碩士期間論文發(fā)表情況74
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