本文關(guān)鍵詞：基于微流控芯片的低氧微環(huán)境對細胞毒性及代謝的研究

  更多相關(guān)文章： 低氧 細胞毒性 氧氣梯度 微流控

【摘要】：低氧是最常見的腫瘤微環(huán)境,能夠代表不同癌癥的一個獨立的預(yù)后因素。盡管許多化療藥物在體外篩選研究過程中具有良好的藥理作用,但是由于腫瘤組織中氧氣濃度的減少,在臨床試驗中觀察到化療藥物的低藥效或嚴重的排斥反應(yīng)。因此,腫瘤治療和藥物篩選時要考慮氧氣濃度的影響。本論文構(gòu)建了一個單通道氧氣濃度梯度微流控芯片,并應(yīng)用于研究兩種不同機理的抗癌藥物TPZ和順鉑在氧氣梯度下的細胞毒性。氧氣梯度是通過側(cè)通道化學吸氧反應(yīng)實現(xiàn)的,試劑不直接與細胞接觸,對細胞無毒性。而且所得到的氧氣濃度梯度范圍2%-11%。在藥物試驗中,TPZ在較低的氧氣濃度下引起更高的細胞死亡率,而順鉑則在較高的氧氣濃度下有較高的細胞毒性。該結(jié)果提示我們模擬缺氧微環(huán)境進行腫瘤藥物篩選時,需要考慮腫瘤細胞體內(nèi)的缺氧狀態(tài)。本論文構(gòu)建了一種三層的八通道氧氣梯度陣列微流控芯片,并通過固相萃取芯片與質(zhì)譜聯(lián)用。研究細胞在不同氧氣環(huán)境下的代謝行為。芯片設(shè)有八通道的陣列,構(gòu)造的氧氣濃度梯度范圍廣,可以同時觀察細胞在不同氧氣環(huán)境下的生理行為,可以一次性實現(xiàn)對照實驗、多濃度梯度平行刺激以及多區(qū)域檢測。固相萃取芯片能夠?qū)崿F(xiàn)對乳酸分離富集,經(jīng)質(zhì)譜實時檢測,低氧環(huán)境下乳酸分泌量不同。隨著氧氣濃度降低,乳酸呈增大趨勢。微流控芯片質(zhì)譜聯(lián)用平臺不僅能用熒光顯微鏡表征細胞形態(tài),還能通過質(zhì)譜對細胞代謝物進行檢測。
【關(guān)鍵詞】：低氧 細胞毒性 氧氣梯度 微流控
【學位授予單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R96
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 引言7-31
• 1.1 微流控芯片的發(fā)展和制備7-15
• 1.1.1 微流控芯片的發(fā)展7-8
• 1.1.2 微流控芯片的材料8-10
• 1.1.3 微流控芯片的制備10-15
• 1.2 微流控技術(shù)在細胞分析中的應(yīng)用15-19
• 1.2.1 細胞培養(yǎng)15-16
• 1.2.2 微流控芯片細胞微環(huán)境的控制16-19
• 1.3 微流控芯片與氧氣濃度梯度19-28
• 1.3.1 氧氣控制的需求和動力19-20
• 1.3.2 微流控氧氣濃度發(fā)生器20-28
• 1.4 低氧與腫瘤治療28-30
• 1.4.1 腫瘤低氧微環(huán)境28-29
• 1.4.2 HIF和腫瘤抗藥性29-30
• 1.5 本論文構(gòu)思及研究內(nèi)容30-31
• 第二章 氧氣濃度梯度微流控芯片對腫瘤藥物的細胞毒性研究31-46
• 2.1 前言31-32
• 2.2 實驗32-37
• 2.2.1 試劑和儀器32-33
• 2.2.2 微流控芯片設(shè)計與制作33-34
• 2.2.3 芯片上氧氣濃度梯度的測定與表征34-35
• 2.2.4 微流控芯片的修飾與細胞培養(yǎng)35-36
• 2.2.5 單一氧氣濃度梯度對細胞活性的影響36
• 2.2.6 氧氣梯度下腫瘤藥物的細胞毒性36
• 2.2.7 96孔板中常氧和低氧下腫瘤藥物的細胞毒性36-37
• 2.3 結(jié)果與討論37-45
• 2.3.1 氧氣濃度梯度的表征37-39
• 2.3.2 纖連蛋白修飾對細胞貼壁的影響39-40
• 2.3.3 單一氧氣濃度下細胞的存活率40-41
• 2.3.4 腫瘤藥物在氧氣梯度下的細胞毒性41-44
• 2.3.5 芯片外腫瘤藥物的細胞毒性44-45
• 2.4 小結(jié)45-46
• 第三章 氧氣濃度陣列微流控芯片與質(zhì)譜聯(lián)用研究腫瘤細胞的代謝46-62
• 3.1 前言46-47
• 3.2 實驗47-53
• 3.2.1 儀器和試劑47-48
• 3.2.2 芯片設(shè)計和制作48-51
• 3.2.3 缺氧模型的建立51
• 3.2.4 微流控芯片上的細胞培養(yǎng)51-52
• 3.2.5 纖連蛋白濃度的優(yōu)化52
• 3.2.6 PDMS的剛性的優(yōu)化52
• 3.2.7 腫瘤藥物細胞毒性實驗52
• 3.2.8 樣品配制與前處理52-53
• 3.2.9 低氧環(huán)境下細胞代謝物的檢測53
• 3.3 結(jié)果與討論53-61
• 3.3.1 氧氣濃度梯度的建立與表征53-55
• 3.3.3 纖連蛋白修飾濃度對細胞貼壁生長的影響55-56
• 3.3.4 PDMS膜剛性對細胞貼壁生長的影響56-57
• 3.3.5 低氧環(huán)境下腫瘤細胞的藥物敏感性57-59
• 3.3.6 固相萃取芯片的萃取效果59-60
• 3.3.7 微流控芯片與質(zhì)譜聯(lián)用測定乳酸60-61
• 3.4 小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻63-71
• 攻讀學位期間研究成果71-72
• 主要符號對照表72-73
• 致謝73-74

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 丁偉峰;王惠民;鞠少卿;毛麗萍;陸建榮;祝文彩;;APRIL siRNA表達載體構(gòu)建、微流控芯片篩選及轉(zhuǎn)染優(yōu)化[J];交通醫(yī)學;2007年03期

2 孫克;;微流控芯片技術(shù)在生命科學領(lǐng)域的研究進展[J];當代醫(yī)學;2009年16期

3 何晨光;楊春江;王馨;;微流控芯片技術(shù)的研究進展[J];中國國境衛(wèi)生檢疫雜志;2010年05期

4 趙瑩瑩;李勤;葛洋;胡曉明;李曉瓊;鄧玉林;;微流控芯片在血液檢驗中的應(yīng)用及航天醫(yī)學應(yīng)用前景分析[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2012年04期

5 馬新華;歐國榮;劉楠;襲著革;高志賢;;水質(zhì)檢測微流控芯片的快速加工技術(shù)[J];解放軍預(yù)防醫(yī)學雜志;2013年04期

6 叢輝,王惠民,王躍國;微流控芯片技術(shù)及應(yīng)用展望[J];現(xiàn)代檢驗醫(yī)學雜志;2005年01期

7 張國豪;馬波;秦建華;林炳承;;集成藥物代謝微流控芯片的研制[J];高等學�；瘜W學報;2008年07期

8 劉妍如;黃榮清;肖炳坤;楊建云;;微流控芯片技術(shù)及其在天然產(chǎn)物活性成分篩選中的應(yīng)用[J];天然產(chǎn)物研究與開發(fā);2010年03期

9 盧斯媛;蔡紹皙;蔣稼歡;;微流控芯片在細胞微環(huán)境研究中的應(yīng)用[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2010年03期

10 汪耀;李穎;徐波;馮曉均;劉筆鋒;;微流控芯片藥物誘導(dǎo)細胞凋亡[J];中國科學:化學;2011年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李卓榮;徐濤;岳婉晴;楊夢u&;;高通量細胞分析微流控芯片的設(shè)計,建模,制備及應(yīng)用[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第03分會場摘要集[C];2010年

2 劉文明;李立;任麗;王雪琴;涂琴;張艷榮;王建春;許娟;王進義;;基于微流控芯片技術(shù)的生命分析方法研究[A];中國化學會第十屆全國發(fā)光分析學術(shù)研討會論文集[C];2011年

3 涂琴;王建春;任麗;李立;劉文明;許娟;王進義;;微流控芯片細胞分析方法研究[A];中國化學會第28屆學術(shù)年會第9分會場摘要集[C];2012年

4 溫慧;秦建華;;基于微流控芯片平臺的秀麗隱桿線蟲衰老研究[A];全國生物醫(yī)藥色譜及相關(guān)技術(shù)學術(shù)交流會（2012）會議手冊[C];2012年

5 黃和鳴;蔣稼歡;李遠;賈月飛;蔡紹皙;K.-L.Paul Sung;;一種新穎的磁微流控芯片[A];2008年全國生物流變學與生物力學學術(shù)會議論文摘要集[C];2008年

6 韓建華;李少華;張建平;江龍;;一種微流控芯片的封接方法及其應(yīng)用[A];中國化學會第十二屆膠體與界面化學會議論文摘要集[C];2009年

7 童艷麗;陳纘光;;微流控芯片非接觸電導(dǎo)檢測在手性藥物拆分檢測中的應(yīng)用[A];中國化學會第十五屆全國有機分析及生物分析學術(shù)研討會論文集[C];2009年

8 岳婉晴;徐濤;李卓榮;楊夢蘇;;基于傳統(tǒng)絲印技術(shù)快速制備低成本微流控芯片方法的研究[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第09分會場摘要集[C];2010年

9 周瑩;申潔;鄭春紅;龐玉宏;黃巖誼;;高通量集成細胞培養(yǎng)微流控芯片[A];第一屆全國生物物理化學會議暨生物物理化學發(fā)展戰(zhàn)略研討會論文摘要集[C];2010年

10 傅新;謝海波;楊華勇;;集成微泵式微流控芯片的設(shè)計與測試[A];全球化、信息化、綠色化提升中國制造業(yè)——2003年中國機械工程學會年會論文集（微納制造技術(shù)應(yīng)用專題）[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 慧聰;體檢只需“一滴血”測試芯片研制成功[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2006年

2 大學生記者團 安薪竹 記者 任晶惠;體檢有望只需“一滴血”[N];大連日報;2006年

3 記者 羅冰 通訊員 胡永峰;微流控芯片可測出SARS病毒[N];科技日報;2003年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 史綿紅;用于疾病診斷及環(huán)境毒物檢測的微陣列及微流控芯片新方法研究[D];復(fù)旦大學;2006年

2 周圍;基于微流控芯片的細胞內(nèi)鈣離子檢測及細胞驅(qū)動技術(shù)的研究[D];河北工業(yè)大學;2010年

3 魏慧斌;微流控芯片—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)用于細胞代謝及相互作用研究[D];清華大學;2011年

4 徐濤;多功能微流控芯片在懸浮細胞通訊研究中的應(yīng)用[D];清華大學;2010年

5 汪志芳;生化樣品的微流控芯片在線富集及檢測研究[D];華東師范大學;2012年

6 吳元慶;基于流式細胞技術(shù)的微流控芯片的研究[D];天津大學;2012年

7 柳葆;用于細胞內(nèi)鈣離子檢測的微流控芯片關(guān)鍵技術(shù)與實驗研究[D];河北工業(yè)大學;2012年

8 王桐;干細胞微流控芯片的設(shè)計、制備、檢測與應(yīng)用研究[D];北京工業(yè)大學;2013年

9 張瑞巧;基于磁場集成微流控芯片的禽流感病毒熒光檢測[D];武漢大學;2013年

10 李志勇;基于微流控芯片的微納光纖傳感器研究[D];浙江大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 申瑞霞;基于透氣鋼的微流控芯片氣動吸脫模系統(tǒng)實驗研究[D];中南大學;2009年

2 于虹;集成化混合和驅(qū)動單元的微流控芯片研究[D];湖南大學;2010年

3 蔡秋蓮;環(huán)烯烴共聚物微流控芯片的功能化及應(yīng)用[D];蘭州大學;2011年

4 陳斌;固定化酶陣列微流控芯片應(yīng)用于藥物代謝篩選的研究[D];第二軍醫(yī)大學;2007年

5 富景林;微流控芯片高靈敏度激光誘導(dǎo)熒光檢測系統(tǒng)的研究及其在集成生化分析系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];浙江大學;2006年

6 李麗瀟;微流控芯片細胞培養(yǎng)和藥物誘導(dǎo)凋亡的研究[D];東北大學;2008年

7 何艷;微流控芯片中功能化器件的制備研究[D];吉林大學;2012年

8 李紹前;面向雙顆粒捕捉的介電電泳微流控芯片研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

9 任玉敏;微流控芯片技術(shù)在電泳及微球制備中的研究和應(yīng)用[D];青島大學;2013年

10 王艷;層粘連蛋白/巖藻聚糖類基膜微環(huán)境的構(gòu)建及微流控芯片內(nèi)應(yīng)用[D];西南交通大學;2015年

，

本文編號：928416