隨著中國登月、登火及中國空間站等工程的開展,航天員長期在軌和深空探測(cè)的輻射損傷機(jī)理研究及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)警將面臨新的挑戰(zhàn),開展在軌輻射生物學(xué)研究的需求日益迫切。模式生物秀麗隱桿線蟲已多次用于空間輻射生物學(xué)研究,但已有的線蟲空間生物學(xué)實(shí)驗(yàn),如研究微重力對(duì)線蟲生長和發(fā)育的影響、空間飛行對(duì)線蟲突變率的影響、短期飛行后線蟲部分蛋白表達(dá)變化等,具有很多亟待解決的問題,包括無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化培養(yǎng)和控制、不能實(shí)現(xiàn)基于單線蟲水平的研究、沒有實(shí)現(xiàn)在軌監(jiān)測(cè)線蟲運(yùn)動(dòng)和體長體寬變化等。本課題面向在軌線蟲空間輻射生物學(xué)研究的需求,開展了基于微流控芯片的自動(dòng)化單線蟲培養(yǎng)與檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究,通過攻克微流控芯片上線蟲樣品進(jìn)樣與分離技術(shù)、單線蟲自動(dòng)控制和檢測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)微流控芯片上單線蟲并行分離、可逆捕獲和釋放、隔夜培養(yǎng)以及陣列檢測(cè)。本課題實(shí)驗(yàn)方法及主要研究結(jié)果如下:（1）提出了基于離心微流控技術(shù)的線蟲分離分析方法,設(shè)計(jì)了含有多個(gè)線蟲分析單元的圓盤式微流控芯片,研制并采用了含有單個(gè)分析單元的芯片,其中含有16條單線蟲分析通道,考察了基于離心力驅(qū)動(dòng)的線蟲進(jìn)樣與分離條件,結(jié)果表明,該方法具有可行性,同時(shí)獲得了初步實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);在含有單個(gè)線... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?２圓盤式線蟲分析微流控芯片（左）和單個(gè)線蟲分析單元結(jié)構(gòu)示意圖（右）??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｉ＇ａｍ?ｏｆ?ｄｉｓｋ－ｌｉｋｅ?ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ?ｃｈｉｐ?（ｌｅｆｔ）?ａｎｄ?ｏｎｅ?ｓｉｎｇｌｅ?ｎｅｍａｔｏｄｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｕｎｉｔ??ｒｉｈ

?基于微流控芯片的自動(dòng)化單線蟲培養(yǎng)與檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究???線蟲芯片的進(jìn)樣結(jié)構(gòu)由一個(gè)儲(chǔ)液池和一個(gè)分液通道結(jié)構(gòu)連接而成，有時(shí)會(huì)發(fā)生線蟲??堵塞分液通道而導(dǎo)致后續(xù)線蟲無法進(jìn)入的情況，影響最終線蟲分離結(jié)果。為考察分液通??道結(jié)構(gòu)的影響，在ＰＤＭＳ芯片加工時(shí)，選擇在分液結(jié)構(gòu)的不同連接位置打孔，可將線蟲??分析通道進(jìn)行分組，有三種不同情況（圖２．４Ａ）：?—是未分組（未在分液結(jié)構(gòu)處打孔，??含有１６個(gè)分析通道），二是分兩組（每組含有８?jìng)�(gè)分析通道，外置兩個(gè)儲(chǔ)液池，分別??連通兩組分析通道），Ｈ是分四組（每組含有４個(gè)分析通道，外置四個(gè)儲(chǔ)液池，分別連??通四組分析通道）。因ＳＵ－８芯片模板損壞，本實(shí)驗(yàn)所用芯片上有效的線蟲分析通道數(shù)??為１２個(gè)，所用線蟲樣品數(shù)量為有效通道數(shù)的４？５倍，所用芯片轉(zhuǎn)速為ｌＯＯｒｐｍ?（轉(zhuǎn)／分??鐘），考察了三種分組的芯片在不同離心時(shí)間（２、４、６、８、１０?ｍｉｎ）下線蟲分離結(jié)果，??所得含線蟲和含單線蟲的培養(yǎng)池?cái)?shù)量分別見圖２．４?（Ｂ）和（Ｃ）。??斷丨邏??Ｂ）１２］?□順嫌ｎ?Ｃ）１２￣］ｊ￣右分ｍ??Ｇ□通逆分兩ｍ?［￣１通逝分兩組??１０＂?＿通道分四ｍ?＾?１〇－?＿分叫紐??＜３?８＿??？?ｎ?Ｉ??１６－?ｉ?ｉ６－??崖??２４６８?１０?２４６８?１０??離心時(shí)間（ｍｉｎ）?離心時(shí)間（ｍｉｎ）??圖２．?４線蟲分析通道分組和離心時(shí)間對(duì)線蟲在離心芯片上分離的影響??（Ａ．線蟲分析通道分組情況。Ｂ．含線蟲的培養(yǎng)池?cái)?shù)量統(tǒng)計(jì)。Ｃ．含單線蟲的培養(yǎng)池?cái)?shù)統(tǒng)計(jì)）??Ｆｉｇ．?２．４?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｇｒｏｕｐｉｎｇ?ｏｆ?ｎｅｍａｔｏｄｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｃｈａｎ

大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文??Ａ）?低密度（３－５倍）?中密度（７－９倍）高密度（１１－１３倍）??＾??．??＇?ＣＭ??＾￣ｒ＼?Ｖ—??巳）?一條線蟲?兩條線蟲?三條線蟲??圖２．?７不同條件下芯片分液通道和培養(yǎng)池中的線蟲??（Ａ．分液通道內(nèi)的線蟲。Ｂ．培養(yǎng)池內(nèi)的線蟲）??Ｆｉｇ．?２．７?Ｎｅｍａｔｏｄｅｓ?ｉｎ?ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ?ｃｈａｎｎｅｌ?ａｎｄ?ｃｕｌｔｕｒｅｃｈａｍｂｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｈｉｐｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ??（Ａ．?Ｎｅｍａｔｏｄｅｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ?ｃｈａｎｎｅｌ．?Ｂ．?Ｎｅｍａｔｏｄｅｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｕｌｔｕｒｅ?ｃｈａｍｂｅｒ．）??２．?３基于手動(dòng)取樣與直接進(jìn)樣方法的可行性驗(yàn)證??在初步考察了基于離心微流控技術(shù)的線蟲進(jìn)樣與分離方法之后，對(duì)己有的離心芯片??結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，采取單個(gè)線蟲分析通道對(duì)應(yīng)單獨(dú)加樣孔的設(shè)計(jì)，以驗(yàn)證單線蟲手動(dòng)取??樣和直接進(jìn)樣方法的可行性，為后續(xù)相關(guān)研究提供新的芯片設(shè)計(jì)思路。??用于單線蟲直接進(jìn)樣的離心芯片結(jié)構(gòu)示意圖和實(shí)物圖如圖２．８所示。在前述扇形芯??片結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將分液通道封閉，同時(shí)在各個(gè)線蟲分析通道與分液通道連接處打孔，??加樣孔為直徑１?ｍｍ，適合采用移液器直接加樣。??ｎ?ｕ，?、＞??分液臟??圖２．?８用于單線蟲直接進(jìn)樣的離心芯片結(jié)構(gòu)示意圖（左）和實(shí)物圖（右）??Ｆｉｇ．?２．８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?（ｌｅｆｔ）?ａｎｄ?ｐｉｃｔｕｒｅ?（ｒｉｇｈｔ）?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ?ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ?ｃｈｉｐ?ｆｏｒ?ｄｉｒｅｃｔ?ｌｏａｄｉｎｇ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]空間生物學(xué)中應(yīng)用秀麗隱桿線蟲的研究進(jìn)展[J]. 高英,徐丹,孫野青.  載人航天. 2013(06)
[2]Analysis of Caenorhabditis elegans in microfluidic devices[J]. WEN Hui & QIN JianHua Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China.  Science China（Chemistry）. 2012(04)
[3]國際空間站上的空間生命科學(xué)研究與進(jìn)展[J]. 李輝,余志斌.  航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2008(05)

碩士論文
[1]基于微流控芯片的秀麗隱桿線蟲趨化性研究新方法[D]. 葉錦娟.華中科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3248338