本文關(guān)鍵詞：微納結(jié)構(gòu)與納米材料在腫瘤檢測及心肌分化中的應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：一直以來,腫瘤疾病及心肌梗死都是死亡率較高的兩大惡疾,而腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)是導(dǎo)致大多數(shù)腫瘤患者死亡的最主要原因。循環(huán)腫瘤細(xì)胞(Circulating tumor cells,CTCs)是從實(shí)體瘤脫離并進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)中的腫瘤細(xì)胞,是腫瘤發(fā)生遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的必要前提,然而外周血中CTCs的數(shù)量相當(dāng)少,因此,開發(fā)高靈敏的CTCs檢測方法便逐漸成為了很多研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。心肌細(xì)胞是終末分化得到的細(xì)胞,心肌梗塞或其它原因?qū)е滦募〖?xì)胞凋亡以后,心臟很難恢復(fù)其正常功能,而心肌組織工程則給心臟相關(guān)疾病的治療提供了一種全新的方法,目前,利用具有多能性的干細(xì)胞進(jìn)行心肌分化,從而得到功能性的心肌組織這一課題受到了越來越多科研者的關(guān)注。近年來,得益于微納結(jié)構(gòu)及納米材料制備技術(shù)的快速發(fā)展,將它們與由生物、化學(xué)、物理、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科相互滲透成長起來的高新技術(shù)——生物傳感器技術(shù)相結(jié)合,不僅可以將生物傳感器的性能提升到一個(gè)新的水平,還能進(jìn)一步拓寬生物傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域,為腫瘤疾病的相關(guān)治療研究開辟了一條新的途徑。此外,將具有生物可降解性的納米結(jié)構(gòu)作為支架應(yīng)用于心肌組織工程領(lǐng)域是一項(xiàng)非常有意義的研究,既可以進(jìn)行心肌修復(fù),也不會(huì)對身體造成毒害�；诖�,本論文主要開展的工作及得到的結(jié)論如下:1.利用微納結(jié)構(gòu)制造技術(shù)成功地制備了兩種具有線性微柱結(jié)構(gòu)的微芯片,并將它們分別與功能化的納米材料及與細(xì)胞表面組件尺寸相似的納米級(jí)靜電紡絲結(jié)構(gòu)相結(jié)合以構(gòu)建用于CTCs檢測的細(xì)胞生物傳感器。掃描電鏡表征制備的微芯片形貌,結(jié)果顯示:微芯片基底規(guī)整地排列有線性微柱結(jié)構(gòu);倒置熒光顯微鏡測試結(jié)果表明:與其它基底相比,具有微柱結(jié)構(gòu)的三維微芯片基底具有較高的CTCs捕獲效率,且由于氧化石墨烯(GO)、功能化納米探針及靜電紡絲的協(xié)同相互作用,不僅在一定程度上增加了CTCs與基底之間的相互作用,也顯著地提高了電化學(xué)檢測的靈敏度,這種以微納結(jié)構(gòu)及功能化納米材料為基礎(chǔ)的細(xì)胞生物傳感器在腫瘤疾病的診斷及臨床分析中具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值;2.采用生物可降解性材料PLGA制備了納米級(jí)靜電紡絲并將其作為支架進(jìn)行人源誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(hi PSC)定向分化而來的心肌細(xì)胞的接種及其相關(guān)鑒定,掃描電鏡測試結(jié)果表明:PLGA納米紡絲的直徑及密度分布較均勻,質(zhì)量較好;免疫熒光染色及凝膠電泳結(jié)果表明:在培養(yǎng)的過程中,hi PSC始終表達(dá)其特異性標(biāo)志物蛋白,說明其未出現(xiàn)分化現(xiàn)象,保持了多能性;心肌細(xì)胞鑒定的結(jié)果表明:其表達(dá)與心肌功能相關(guān)的特異性標(biāo)志物蛋白及基因,且電生理性質(zhì)鑒定結(jié)果顯示:分化獲得的心肌細(xì)胞的跳動(dòng)頻率與正常人心臟跳動(dòng)的頻率接近,說明我們成功地由hi PSC定向分化獲得了心肌細(xì)胞并在三維納米紡絲基底成功地接種得到“心肌貼片”,且這種在生物可降解性支架基底獲得的功能性心肌組織為心肌相關(guān)疾病治療的臨床應(yīng)用開拓了一條新途徑,使其可安全用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】：微納結(jié)構(gòu) 納米材料 生物傳感器 循環(huán)腫瘤細(xì)胞 心肌組織
【學(xué)位授予單位】：江漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R730.4;R54
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-31
• 1.1 微納結(jié)構(gòu)及納米材料概述11
• 1.2 微流控芯片技術(shù)11-17
• 1.2.1 微流控芯片技術(shù)的起源與發(fā)展11-14
• 1.2.2 微流控芯片技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用14-17
• 1.3 納米科技與生物傳感器17-24
• 1.3.1 碳納米材料19
• 1.3.2 量子點(diǎn)納米材料19-20
• 1.3.3 功能化納米復(fù)合物20-21
• 1.3.4 生物傳感器21
• 1.3.5 納米材料在生物傳感器中的應(yīng)用21-24
• 1.4 靜電紡絲簡介24-29
• 1.4.1 靜電紡絲技術(shù)原理及影響形貌的因素24-25
• 1.4.2 靜電紡絲在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用25-29
• 1.5 論文的選題背景及創(chuàng)新點(diǎn)29-31
• 第二章 石墨烯微芯片生物傳感器的構(gòu)建及其在腫瘤細(xì)胞檢測中的應(yīng)用31-47
• 2.1 前言31-33
• 2.2 材料與方法33-39
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和耗材33-34
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器34-35
• 2.2.3 掩膜板的制作35
• 2.2.4 微芯片的制備35-36
• 2.2.5 微芯片的表面修飾36-37
• 2.2.6 金納米粒子包裹的硅納米復(fù)合物的合成37
• 2.2.7 抗體復(fù)合物（HRP-Si/Au NPs-Ab2）的制備37-38
• 2.2.8 細(xì)胞培養(yǎng)38
• 2.2.9 超級(jí)三明治式細(xì)胞傳感器的構(gòu)建38-39
• 2.3 結(jié)果與討論39-46
• 2.3.1 微芯片結(jié)構(gòu)表征39
• 2.3.2 金包裹的硅球納米粒子的表征39-40
• 2.3.3 偶聯(lián)抗體的納米復(fù)合物表征40-41
• 2.3.4 微芯片捕獲循環(huán)腫瘤細(xì)胞性能表征41-43
• 2.3.5 超級(jí)三明治細(xì)胞傳感器的表征43
• 2.3.6 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化43-45
• 2.3.7 循環(huán)腫瘤細(xì)胞的電化學(xué)檢測45-46
• 2.4 本章小結(jié)46-47
• 第三章 基于微納結(jié)構(gòu)與納米探針的腫瘤細(xì)胞檢測47-60
• 3.1 前言47-49
• 3.2.材料與方法49-54
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和耗材49-50
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器50-51
• 3.2.3 鉻掩膜板的制作51
• 3.2.4 ITO玻璃上微槽的制備51-52
• 3.2.5 ITO上鎳柱的制備52
• 3.2.6 納米靜電紡絲的制備52-53
• 3.2.7 細(xì)胞培養(yǎng)53
• 3.2.8 細(xì)胞捕獲基底的優(yōu)化篩選53-54
• 3.2.9 量子點(diǎn)納米探針的制備54
• 3.2.10 細(xì)胞生物傳感器的構(gòu)建及電化學(xué)檢測54
• 3.3 結(jié)果與討論54-59
• 3.3.1 ITO玻璃上鎳柱結(jié)構(gòu)的表征54-55
• 3.3.2 納米靜電紡絲表征55-56
• 3.3.3 紡絲密度對細(xì)胞捕獲性能的影響56
• 3.3.4 細(xì)胞捕獲基底的優(yōu)化56-57
• 3.3.5 捕獲的循環(huán)腫瘤細(xì)胞形貌表征57-58
• 3.3.6 循環(huán)腫瘤細(xì)胞的電化學(xué)檢測58-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第四章 人源誘導(dǎo)多能干細(xì)胞定向心肌分化及心肌組織貼片初探研究60-77
• 4.1 前言60-62
• 4.2.材料與方法62-69
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和耗材62-63
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器63-64
• 4.2.3 人源誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的傳代培養(yǎng)64
• 4.2.4 hiPSC多能性的鑒定64-65
• 4.2.5 hiPSC向心肌細(xì)胞的定向分化65-66
• 4.2.6 PLGA納米紡絲的制備66-67
• 4.2.7 CM標(biāo)志物的免疫染色鑒定67
• 4.2.8 CM電生理性質(zhì)的鑒定67-68
• 4.2.9 hiPSC與CM中總RNA的提取68
• 4.2.10 CM中特異性基因表達(dá)量的鑒定68-69
• 4.3 結(jié)果與討論69-75
• 4.3.1 hiPSC的傳代培養(yǎng)情況69
• 4.3.2 hiPSC多能性的鑒定表征69-70
• 4.3.3 納米靜電紡絲的表征70-72
• 4.3.4 hiPSC向心肌細(xì)胞定向分化的過程表征72-73
• 4.3.5 CM標(biāo)志物的免疫染色結(jié)果表征73
• 4.3.6 CM電生理性質(zhì)鑒定的結(jié)果表征73-74
• 4.3.7 CM中特異性基因表達(dá)量結(jié)果及分析74-75
• 4.4 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論77-78
• 致謝78-80
• 參考文獻(xiàn)80-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果91

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