基于光誘導(dǎo)介電泳力的磁性靶細(xì)胞操縱技術(shù)研究
發(fā)布時間:2020-05-28 23:52
【摘要】:光誘導(dǎo)介電泳是基于介電泳基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型微納操縱技術(shù),相對于傳統(tǒng)的介電泳、光鑷、磁鑷,光誘導(dǎo)介電泳可根據(jù)需求進(jìn)行實時虛擬電極設(shè)計,使用更加靈活多變。光誘導(dǎo)介電泳采用無接觸、無損傷的操縱,可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)細(xì)胞篩選、靶向治療以及在其他領(lǐng)域中分離、輸運、捕獲粒子等,具有很好的應(yīng)用前景。本文首先詳細(xì)介紹了幾種微納操縱的理論基礎(chǔ)和優(yōu)缺點,然后介紹了光誘導(dǎo)介電泳的研究進(jìn)展和理論分析。根據(jù)介電泳的工作機(jī)理推導(dǎo)出光誘導(dǎo)介電泳的操縱原理。接下來詳述了磁性納米粒子的特性和應(yīng)用以及磁性靶細(xì)胞的制備過程,為后續(xù)制備混合細(xì)胞溶液奠定基礎(chǔ)。最后設(shè)計光誘導(dǎo)介電泳芯片并搭建實驗系統(tǒng),實現(xiàn)了基于光誘導(dǎo)介電泳力操縱酵母菌細(xì)胞和磁性靶細(xì)胞,同時從混合細(xì)胞溶液中篩選磁性靶細(xì)胞。本實驗利用光誘導(dǎo)介電泳對磁性靶細(xì)胞與酵母菌細(xì)胞進(jìn)行操縱與篩選。通過光照改變光電導(dǎo)層的電導(dǎo)率形成虛擬電極,同時施加交流電信號,實現(xiàn)了對酵母菌細(xì)胞和磁性靶細(xì)胞的操縱。然后設(shè)計條形電極成功篩選磁性靶細(xì)胞,驗證了光誘導(dǎo)介電泳技術(shù)篩選磁性靶細(xì)胞的可行性。最后在此基礎(chǔ)上研究不同實驗參數(shù)對操縱和篩選細(xì)胞的影響,得出篩選磁性靶細(xì)胞的最優(yōu)條件。
【圖文】:
圖 1.1 微針的結(jié)構(gòu)分類用微針過程中需要生物組織與其直接接觸,若消毒不當(dāng),可能會引了對生物組織造成破壞外,由于微針具有微小結(jié)構(gòu),針尖因此極易穿透不同深度的皮膚,對皮膚的深層產(chǎn)生影響。子力顯微鏡微納操縱力顯微鏡(AFM)是一種分辨率非常高的掃描探針顯微鏡,它對生的意義。近年來,AFM 系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為集樣品成像、力測量及
圖 1.2 AFM 原理圖鑷微納操縱子是一種非接觸式的操縱方法,也是一種 3D 定位方法,適用域。1970 年首次報道了光學(xué)捕獲和操縱微納米級粒子,并已經(jīng)米級尺寸兩個尺寸范圍內(nèi)進(jìn)行操縱,由高度匯聚的激光產(chǎn)生的的微觀物體。在有關(guān)于光學(xué)鑷子的研究中,高速下相對長距離工藝效率至關(guān)重要。光學(xué)鑷子又稱為單光束梯度力阱,其原理過透鏡和介質(zhì)球發(fā)生兩次折射后受到小球的反作用力,使小球動。同時由于光場強(qiáng)度分布不均,,粒子還會受到橫向梯度力的作用下,會受到一個指向光束焦點的合力,使粒子總是趨于光粒子捕獲與操縱。
【學(xué)位授予單位】:長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:Q2-3;O439
本文編號:2686032
【圖文】:
圖 1.1 微針的結(jié)構(gòu)分類用微針過程中需要生物組織與其直接接觸,若消毒不當(dāng),可能會引了對生物組織造成破壞外,由于微針具有微小結(jié)構(gòu),針尖因此極易穿透不同深度的皮膚,對皮膚的深層產(chǎn)生影響。子力顯微鏡微納操縱力顯微鏡(AFM)是一種分辨率非常高的掃描探針顯微鏡,它對生的意義。近年來,AFM 系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為集樣品成像、力測量及
圖 1.2 AFM 原理圖鑷微納操縱子是一種非接觸式的操縱方法,也是一種 3D 定位方法,適用域。1970 年首次報道了光學(xué)捕獲和操縱微納米級粒子,并已經(jīng)米級尺寸兩個尺寸范圍內(nèi)進(jìn)行操縱,由高度匯聚的激光產(chǎn)生的的微觀物體。在有關(guān)于光學(xué)鑷子的研究中,高速下相對長距離工藝效率至關(guān)重要。光學(xué)鑷子又稱為單光束梯度力阱,其原理過透鏡和介質(zhì)球發(fā)生兩次折射后受到小球的反作用力,使小球動。同時由于光場強(qiáng)度分布不均,,粒子還會受到橫向梯度力的作用下,會受到一個指向光束焦點的合力,使粒子總是趨于光粒子捕獲與操縱。
【學(xué)位授予單位】:長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:Q2-3;O439
【參考文獻(xiàn)】
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1 彭志勇;;基于微流體芯片用于單個DNA分子檢測的共焦激光誘發(fā)熒光系統(tǒng)(英文)[J];石河子大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年03期
2 許寶建,金慶輝,趙建龍;基于MEMS微針技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J];微納電子技術(shù);2005年04期
3 沙菲,宋洪昌;納米α-Fe_2O_3的制備方法及應(yīng)用概況[J];江蘇化工;2003年05期
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1 楊德超;基于光誘導(dǎo)介電泳力的微粒操縱研究[D];中北大學(xué);2015年
本文編號:2686032
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