發(fā)布時(shí)間：2017-07-17 23:05

  本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用于空間生物樣品分離的自由流電泳芯片研究

  更多相關(guān)文章： 自由流電泳 芯片 生物樣品 儀器 蛋白質(zhì) 核酸

【摘要】：隨著航天技術(shù)的發(fā)展,目前國(guó)際空間科學(xué)研究的競(jìng)爭(zhēng)主要體現(xiàn)于如何有效地利用空間環(huán)境進(jìn)行包括生命科學(xué)在內(nèi)的一系列科學(xué)研究。空間生物樣品的分離與富集技術(shù)成為熱點(diǎn)。由于空間微重力環(huán)境的特殊復(fù)雜性,如何利用現(xiàn)有的技術(shù)條件和理論將其應(yīng)用于空間生命儀器裝置,優(yōu)化試驗(yàn)條件和技術(shù)方法,為研發(fā)小型化、集成化、低功耗和自動(dòng)化的應(yīng)用于空間環(huán)境的生物樣品處理裝置提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)支持。作為生物樣品常規(guī)純化制備技術(shù)——自由流電泳因?yàn)椴僮髁鞒毯?jiǎn)便、體積小重量輕和能量消耗低等優(yōu)勢(shì)具有在空間實(shí)驗(yàn)環(huán)境的分離可能。本研究基于空間環(huán)境下,利用自由流電泳技術(shù)對(duì)生物樣品中的大分子物質(zhì)(蛋白、核酸)進(jìn)行分離,在常規(guī)自由流電泳基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)并加工了能夠應(yīng)用于空間環(huán)境下蛋白質(zhì)與核酸分離的自由流電泳芯片裝置。該裝置包括芯片核心部件及其固定裝置、高壓電源模塊、數(shù)據(jù)采集、電路控制裝置、流體控制組件等,其各項(xiàng)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。在關(guān)鍵技術(shù)研究上,利用蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的性質(zhì),通過(guò)模擬條件的優(yōu)化,緩沖液的pH使樣品中蛋白質(zhì)正電荷,在電場(chǎng)條件下與帶負(fù)電荷的核酸進(jìn)行分離。并考察了不同分離條件對(duì)分離效果的影響,其中樣品分離的分離電壓對(duì)分離效果影響顯著,結(jié)果表明,在300V的電壓下,樣品的分離度較好且自由流芯片的穩(wěn)定性均好于其他分離電壓。本論文的主要工作是在國(guó)家重大儀器專項(xiàng)多指標(biāo)生物分析樣品儀器開(kāi)發(fā)應(yīng)用的背景下,為空間生命儀器搭載裝置的開(kāi)發(fā)提供了一定的理論依據(jù)和技術(shù)支持具有很強(qiáng)的創(chuàng)新意義。
【關(guān)鍵詞】：自由流電泳 芯片 生物樣品 儀器 蛋白質(zhì) 核酸
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V524.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 自由流電泳的發(fā)展需求9-10
• 1.2 自由流電泳原理10
• 1.3 自由流電泳的分離模式10-13
• 1.3.1 區(qū)帶電泳11
• 1.3.2 等電聚焦電泳11-12
• 1.3.3 等速電泳12
• 1.3.4 梯度電場(chǎng)電泳12-13
• 1.4 自由流電泳芯片設(shè)計(jì)13-19
• 1.4.1 芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13-15
• 1.4.2 芯片材料15-16
• 1.4.3 分離檢測(cè)及染料性質(zhì)16-19
• 1.5 空間生命科學(xué)的發(fā)展19-20
• 1.5.1 從細(xì)胞水平考察重力對(duì)生命過(guò)程的影響19-20
• 1.5.2 空間生物技術(shù)和空間生物加工問(wèn)題20
• 1.6 自由流電泳在空間生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用20-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)23-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及耗材24-25
• 2.3 自由流電泳芯片制作工藝研究25-30
• 2.3.1 掩膜設(shè)計(jì)25-26
• 2.3.2 光刻26-27
• 2.3.3 刻蝕27-28
• 2.3.4 打孔28
• 2.3.5 鍵合28-29
• 2.3.6 線路接入29-30
• 2.3.7 芯片回收30
• 2.4 樣品處理30-31
• 2.4.1 細(xì)胞全蛋白提取30
• 2.4.2 FITC樣品標(biāo)記30-31
• 2.4.3 測(cè)定等電點(diǎn)31
• 2.5 自由流電泳芯片分離裝著設(shè)計(jì)31-33
• 2.5.1 芯片固定裝置設(shè)計(jì)32
• 2.5.2 儲(chǔ)液袋及其固定裝置設(shè)計(jì)32-33
• 第3章 結(jié)果與討論33-48
• 3.1 自由流芯片制作條件優(yōu)化33-37
• 3.1.1 刻蝕條件35-36
• 3.1.2 固定化光膠36
• 3.1.3 芯片鍵合36-37
• 3.2 自由流電泳芯片分離性能測(cè)試37-40
• 3.3 芯片分離裝置40-46
• 3.3.1 芯片固定裝置42-44
• 3.3.2 儲(chǔ)液袋及其固定件44-46
• 3.3.3 管路連接46
• 3.4 裝置性能測(cè)試46-48
• 結(jié)論48-49
• 參考文獻(xiàn)49-55
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單55-56
• 致謝56

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 莊逢源;;空間生命科學(xué):一門(mén)極具挑戰(zhàn)性且蘊(yùn)藏著重大發(fā)現(xiàn)的新興學(xué)科[J];科技導(dǎo)報(bào);2007年01期

2 任維,魏金河;空間生命科學(xué)發(fā)展的回顧、動(dòng)態(tài)和展望[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2000年S1期

3 丁士健,劉韜,宋金芳,吳高德,邵曉霞,夏其昌,吳漢基,蔣遠(yuǎn)大,張志遠(yuǎn),劉文喜,馮學(xué)章,馬玉立,李欽;連續(xù)自由流電泳微重力下分離模式蛋白質(zhì)的研究[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

4 王平利;梁振;張麗華;單亦初;張玉奎;;芯片自由流電泳的研究進(jìn)展[J];色譜;2011年04期

5 劉克嘉,吳國(guó)興;未來(lái)的空間生命科學(xué)[J];中國(guó)空間科學(xué)技術(shù);1989年03期

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本文編號(hào)：554999