循環(huán)腫瘤細胞（CirculatingTumorCell,CTC）是指是指存在于人體循環(huán)系統(tǒng)中的腫瘤細胞,大部分的腫瘤細胞在進入外周血后會發(fā)生凋亡或者被吞噬,但是少數(shù)的惡性腫瘤會通過血液傳播轉移到身體中的其他器官,嚴重危害患者的身體健康。因此,腫瘤細胞的檢測在醫(yī)學診斷和鑒定中具有重要的研究價值,然而,腫瘤細胞在循環(huán)系統(tǒng)中的濃度極低,109個血細胞中僅存在1至100個CTC,給檢測和捕獲CTC造成了巨大的挑戰(zhàn)。因此,從血液中快速并高回收率的分離出CTC是當前醫(yī)學研究的熱點。傳統(tǒng)的細胞分離方法主要有尺寸過濾、流式細胞法等,但這些方法都具有一定的局限性。微流控技術以高通量、易集成、體積小、成本低等優(yōu)勢成為了細胞分離的一種重要手段。針對以上問題,本文以微流控芯片為實驗平臺,對腫瘤細胞的高效分離進行了研究,主要包括以下三個方面:（1）基于確定性側向位移（DLD）的細胞分選本文設計了一種基于確定性側向位移（Deterministic Lateral Displacement,DLD）的腫瘤細胞被動式分離芯片,主要是根據(jù)細胞間的尺寸、硬度等物理差異來進行細胞的分選研究。首先,根據(jù)確定性側向位移原理設計... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?（ａ）所示，Ｌｉｍ等人釆用硅基材料制作了多孔薄膜，??ＣＴＣｓ血，血ＭＣＦ－７

?大連海事大學碩士學位論文???⑷?／￣＾＼冰?作）??；３?，贏，一掀?，??ｊ?；ｉ＃ｋ?；?＂?Ｊ０ｉｌ??ｓｒ：＾??ｌ?〇＿?ｉｒ．?）ｆ＿Ｊｉ??圖１．１慣性分離示意圖（ａ）縮擴結構［１９］?（ｂ）?￣旋結構＿??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｉｎｅｒｔｉａ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?（ａ）?Ｍｕｌｔｉｏｒｉｆｉｃｅｆｌｏｗ?ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ１１９＾??（ｂ）?Ｓｐｉｒａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［２０］??薄膜式分離結構原理是通過在薄膜上設置一定大小的孔徑，只允許小于特定尺寸的??細胞通過以實現(xiàn)分眩如圖１．２?（ａ）所示，Ｌｉｍ等人釆用硅基材料制作了多孔薄膜，??利用ＣＴＣｓ與血細胞的尺寸和變形能力差異，從全血中快速分離出ＭＣＦ－７和人肝癌細??胞ＨｅＰＧ２，捕獲率高達８０％。微柱式結構通過在微通道內(nèi)設置不同間隙的微柱陣列，用??來攔截尺寸大于特定間隙的細胞，從而實現(xiàn)分離。如圖１．２?（ｂ）所示，ＭｃＦａｕｌ等人［２２１設??計了上游微柱間隙大，下游微柱間隙小的漏斗形微柱陣列實現(xiàn)了小鼠淋巴瘤細胞（ＭＬＣｓ）??和人外周血單核細胞（ＰＢＭＣＳ）的分眩??……？?Ａ?Ｂｒｅｃｏｎ?ｏｆ?ｆｌｏ．??、培ｍ街ｍｉ??圖１．２微結構過濾示意圖（ａ）薄膜式Ｐ１］?（ｂ）微柱式［２２］??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅ?ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?（ａ）?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｔｙｐｅ［２１］?（ｂ）?ｐｉｌｌａｒ?ｔｙｐｅ＾２２１??－３－??

?大連海事大學碩士學位論文???人［２５１，設計了圓形和多邊形微柱結合的芯片，先由圓形微柱從全血中去除大的ＣＴＣ簇，??再由多邊形微柱分離第一階段未能移除的其余韓小的ＣＴＣ集群。如圖１．４?（ｄ）所示，??Ｚｅｍｉｎｇ等人［２６］設計出了?Ｉ行撤柱陣列結構，從血液中分離出了紅細胞。??＾?Ｉ?．?＼??１．２．?２細胞主動式分離技術??主動式分離技術涉及對顆粒進行分選的外部場，通過外力場對樣品流中的微顆粒施??加作用力，不同種類微顆粒特性不同，所受的作用力大小和方向不同，從而實現(xiàn)不同種??類微顆粒的分離，具有分離精度高的優(yōu)點。主要有介電泳分離、磁場分離、光分離、聲??波分離等方法。??（１）磁場分離??磁場分離主要是利用外加磁場或者磁泳法對微顆粒進行分離。其原理在于磁性是物??質的固有屬性，不同種類的微顆粒因尺寸和自身磁場特性的不同在磁場的作用下會因受??到不同的磁場作用力而產(chǎn)生不同程度的偏轉，實現(xiàn)多種微顆粒的分離。但是細胞自身磁??性特性差異不是特別明顯，可通過在微顆粒表面標記磁性納米顆粒提高細胞對磁場的敏??感性，來提高分離效率。ＭａｎＴａｎｇ［２７］等人在微流體裝置的輔助下，利用抗上皮細胞黏附??分子（ＩＭＮｓ）修飾的磁性納米球（ＭＮｓ）從血液中捕獲循環(huán)腫瘤細胞，效率高達９４％以上。??＇?ｉ??—ｆ．…．…ｉ＇＂ｉ’’’’’Ｉ?；?？??ｎａｍ？ｐｈｃｒ？?游麵〇＿丨叫＇抓??ＮｉｄｔｅｉｓｉｕＲ??Ｗｆｃｒ?■ｉｉｉＭｗｔ?ｌ－ＭＮ?ｙｉｗＷｉｗ??????ｍａｇｎｅｔｉｃ??圖１．４磁分離示意圖［２７］??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于微流控技術的循環(huán)腫瘤細胞分選研究[J]. 黃笛,項楠,唐文來,張鑫杰,倪中華.  化學進展. 2015(07)
[2]微流控芯片實驗室[J]. 林炳承,秦建華.  色譜. 2005(05)

博士論文
[1]微粒與微流體交流電動操控機理及實驗研究[D]. 任玉坤.哈爾濱工業(yè)大學 2011

碩士論文
[1]集成單細胞捕獲的微流控細胞分選芯片研究[D]. 吳菲.中北大學 2018
[2]基于介電泳的船舶壓載水中微藻分離芯片研究[D]. 王偉.大連海事大學 2018
[3]集成慣性聚焦結構的粒子連續(xù)分離介電泳微流控芯片的研究[D]. 曾一笑.中北大學 2017
[4]粒子連續(xù)分離介電泳微流控芯片的研究[D]. 方明.中北大學 2016
[5]生物細胞介電電泳運動控制機理及細胞排列生物芯片的研究[D]. 張洋.中北大學 2015
[6]基于新型3D電極的介電泳微粒分離微流控芯片研究[D]. 賈延凱.哈爾濱工業(yè)大學 2014



本文編號：3315422