細(xì)胞分離在生物化學(xué)分析和臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要作用。相比于傳統(tǒng)的離心、過(guò)濾、流式細(xì)胞術(shù)等方法,介電泳(DEP)細(xì)胞分離以其免標(biāo)記、耗樣少、易于集成等優(yōu)勢(shì)而受到廣大研究人員的青睞。現(xiàn)有的介電泳細(xì)胞分離研究在電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝方面均有不足,無(wú)法在產(chǎn)生高效介電泳力的同時(shí)滿足加工工藝的簡(jiǎn)單快速和低成本需求。為了解決目前介電泳細(xì)胞分離芯片通量低、加工耗時(shí)、成本高的問(wèn)題,本文提出了一套完整的介電泳細(xì)胞分離方案,通過(guò)巧妙的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和低成本易操作的導(dǎo)電聚合物電極材料實(shí)現(xiàn)了連續(xù)高通量的細(xì)胞分離。首先,本文設(shè)計(jì)了一種由上層滑軌和下層圓柱組成的3D電極結(jié)構(gòu),該電極能夠在整個(gè)通道深度內(nèi)產(chǎn)生高效的介電泳力,使目標(biāo)細(xì)胞被吸引至滑軌電極側(cè)壁并沿滑軌滑動(dòng)。這種電極以1 ml/h的樣品流速實(shí)現(xiàn)了高濃度的活、死細(xì)胞分離。此外,我們通過(guò)簡(jiǎn)單的鏡像組合將原電極結(jié)構(gòu)擴(kuò)展為V型電極,并以1.2ml/h的高流速?gòu)牧馨图?xì)胞中分離出了 Hela細(xì)胞(收集率為80.4%)。其次,本研究使用軟光刻技術(shù)和導(dǎo)電聚合物AgPDMS實(shí)現(xiàn)了電極與流道結(jié)構(gòu)的一步成型,操作簡(jiǎn)單的同時(shí)節(jié)約了時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。最后,作者利用圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 微流控芯片技術(shù)簡(jiǎn)介
    1.3 微流控細(xì)胞分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 免疫捕獲細(xì)胞分離
        1.3.2 聲波細(xì)胞分離
        1.3.3 流體力細(xì)胞分離
        1.3.4 介電泳細(xì)胞分離
    1.4 本論文研究?jī)?nèi)容
第二章 介電泳細(xì)胞分離芯片的設(shè)計(jì)與理論分析
    2.1 滑軌式電極及其芯片設(shè)計(jì)
    2.2 V型電極設(shè)計(jì)
    2.3 制備過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)的適應(yīng)性修改
    2.4 介電泳細(xì)胞分離芯片的工作原理分析
        2.4.1 介電泳細(xì)胞分離芯片中細(xì)胞的受力分析
        2.4.2 滑動(dòng)在電極兩側(cè)的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)差異性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 介電泳細(xì)胞分離芯片的制備
    3.1 介電泳細(xì)胞分離芯片的掩模版設(shè)計(jì)與制作
    3.2 介電泳細(xì)胞分離芯片的加工過(guò)程
        3.2.1 模具的制作(光刻)
        3.2.2 制備一體化的流道-電極結(jié)構(gòu)(倒模)
        3.2.3 PDMS-AgPDMS一體化結(jié)構(gòu)與玻璃片鍵合
        3.2.4 小結(jié)
    3.3 介電泳細(xì)胞分離芯片外接導(dǎo)線
    3.4 本章小結(jié)
第四章 介電泳細(xì)胞分離芯片的測(cè)試與應(yīng)用
    4.1 實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.1 Hela細(xì)胞樣品制備
        4.1.2 死細(xì)胞處理方法
        4.1.3 淋巴細(xì)胞處理方法
        4.1.4 介電泳細(xì)胞分離芯片預(yù)處理
        4.1.5 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建與設(shè)置
    4.2 單向滑軌電極的細(xì)胞滑動(dòng)測(cè)試
        4.2.1 引言
        4.2.2 細(xì)胞滑動(dòng)的影響因素——頻率
        4.2.3 細(xì)胞滑動(dòng)的影響因素——電壓
        4.2.4 細(xì)胞滑動(dòng)速度分析
    4.3 單向滑軌電極對(duì)細(xì)胞活性的影響
        4.3.1 CCK-8檢測(cè)原理
        4.3.2 經(jīng)單向滑軌電極收集所得細(xì)胞的活性判斷
    4.4 單向滑軌電極應(yīng)用—分離活、死細(xì)胞
        4.4.1 活細(xì)胞:死細(xì)胞=1:1
        4.4.2 活細(xì)胞:死細(xì)胞=10:1
        4.4.3 活細(xì)胞:死細(xì)胞=100:1
        4.4.4 活、死細(xì)胞分離總結(jié)
    4.5 V型滑軌電極應(yīng)用—分離淋巴細(xì)胞與癌細(xì)胞
    4.6 本章小結(jié)
第五章 數(shù)據(jù)處理方法改進(jìn)
    5.1 主要算法介紹
        5.1.1 形態(tài)學(xué)處理
        5.1.2 連通域分析
        5.1.3 分水嶺算法
    5.2 具體程序?qū)崿F(xiàn)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3751754