本文關(guān)鍵詞：微電極電化學(xué)在單細(xì)胞分析中的生物應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對于生物體的研究,大多是以細(xì)胞為基本單元為基礎(chǔ)展開的。人們對細(xì)胞的研究大多局限于細(xì)胞群體的分析,很難獲得單個(gè)細(xì)胞的信息。但是我們知道細(xì)胞之間存在個(gè)體差異性,群體分析使很多生物學(xué)研究受到限制,而單細(xì)胞分析能夠提供細(xì)胞個(gè)體差異性的相關(guān)信息,所以單細(xì)胞的研究顯得非常重要。在單細(xì)胞層面研究過氧化氫及膽固醇在細(xì)胞膜中的運(yùn)動具有重要的生物學(xué)意義。所以本文基于微電極電化學(xué)方法深入研究了單細(xì)胞內(nèi)過氧化氫含量及細(xì)胞膜中膽固醇的翻轉(zhuǎn)動力學(xué)。研究工作如下：(1)微電極陣列已用于高通量的單細(xì)胞分析研究,然而將細(xì)胞培養(yǎng)在單細(xì)胞尺寸大小的微洞電極表面之后,再想通過在電極表面進(jìn)行功能化修飾來增加信號檢測的靈敏度將會有一定的難度。因此,論文第一部分研制了納米環(huán)狀電極來實(shí)現(xiàn)將電極表面和細(xì)胞支持面兩者分開這一目的；另外,我們還通過對電極表面進(jìn)行一些功能化修飾來提高單細(xì)胞分析的電化學(xué)靈敏度。通過電極的電化學(xué)性質(zhì)以及Comsol軟件模擬發(fā)現(xiàn)在納米電極表面,物質(zhì)的擴(kuò)散速度會加快,這有利于提高檢測信號。為了證實(shí)功能化修飾后的納米環(huán)狀電極能夠?qū)崿F(xiàn)單細(xì)胞水平的分析,我們在納米環(huán)狀電極表面電鍍修飾一層普魯士藍(lán),然后用來檢測單細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫含量。我們制備的功能化修飾后的納米環(huán)狀電極大大提高了電化學(xué)響應(yīng),可以檢測到幾百皮安的電流值。經(jīng)過該功能化修飾過的納米環(huán)狀電極對于高通量單細(xì)胞電化學(xué)分析的發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用。(2)膽固醇在細(xì)胞磷脂雙分子層膜中的運(yùn)動已有相關(guān)研究報(bào)道,然而傳統(tǒng)的研究大多采用膽固醇熒光類似物方法,對膽固醇熒光類似物進(jìn)行檢測,而并不是對膜膽固醇的直接檢測。對此,論文第二部分利用電化學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)無熒光標(biāo)記分析檢測。我們使用具有兩個(gè)腔室的縮醛樹脂杯,在兩腔室間只有一個(gè)50微米大小的微洞是相通的；通過在微洞上使用二植酰磷脂酰膽堿構(gòu)建人工磷脂雙分子層膜。我們采用電化學(xué)方法對膽固醇在細(xì)胞膜上的時(shí)間動力學(xué)進(jìn)行探索研究；另外,還對微電極表面進(jìn)行膽固醇氧化酶修飾來提高電化學(xué)靈敏度。為了避免在電化學(xué)檢測中所施加的電壓影響人工脂質(zhì)膜的穩(wěn)定性,實(shí)驗(yàn)中對膽固醇電化學(xué)信號檢測的最小電壓進(jìn)行了探究,目的是為了能夠檢測膽固醇的同時(shí)維持磷脂雙分子層膜的穩(wěn)定性。最終確定0.3 V作為膽固醇電化學(xué)檢測的電壓值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,膽固醇在磷脂雙分子層膜中的翻轉(zhuǎn)時(shí)間平均為275s左右,即平均為4.6min左右。這是首次利用非熒光類似物的熒光標(biāo)記方法獲得膽固醇在磷脂雙分子層膜中的翻轉(zhuǎn)速度,為后期膽固醇在具有病理特征細(xì)胞細(xì)胞膜中的翻轉(zhuǎn)研究提供了技術(shù)手段。
【關(guān)鍵詞】：單細(xì)胞 納米環(huán)狀電極 過氧化氫 膽固醇 磷脂雙分子層膜
【學(xué)位授予單位】：南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R917
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 應(yīng)用納米環(huán)狀電極增強(qiáng)單細(xì)胞檢測信號10-29
• 1.1 前言10-12
• 1.2 實(shí)驗(yàn)部分12-17
• 1.2.1 試劑12-13
• 1.2.2 儀器13-14
• 1.2.3 納米環(huán)狀電極的制備14-15
• 1.2.4 電極表面進(jìn)行普魯士藍(lán)修飾15
• 1.2.5 電化學(xué)性質(zhì)15
• 1.2.6 納米環(huán)狀電極成像15-16
• 1.2.7 單細(xì)胞分析16
• 1.2.8 細(xì)胞內(nèi)過氧化氫濃度的估測16
• 1.2.9 有限元模擬16-17
• 1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論17-28
• 1.3.1 納米環(huán)狀電極的成像17-19
• 1.3.2 納米環(huán)狀電極的循環(huán)伏安法19-23
• 1.3.3 過氧化氫水溶液的檢測23-26
• 1.3.4 單細(xì)胞內(nèi)過氧化氫的檢測分析26-28
• 總結(jié)28-29
• 第二章 膽固醇在磷脂雙分子層膜中的翻轉(zhuǎn)動力學(xué)研究29-41
• 2.1 前言29-30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分30-36
• 2.2.1 試劑30-31
• 2.2.2 儀器31-32
• 2.2.3 脂質(zhì)雙分子層膜的制備32-33
• 2.2.4 微電極的制備33
• 2.2.5 Pt電極修飾膽固醇氧化酶33-34
• 2.2.6 電化學(xué)性質(zhì)34
• 2.2.7 膽固醇溶液的制備34-35
• 2.2.8 膽固醇電化學(xué)性質(zhì)35
• 2.2.9 膽固醇在細(xì)胞膜中的電化學(xué)信號檢測35-36
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析36-40
• 2.3.1 用于膽固醇分析檢測的電壓值確定36-38
• 2.3.2 磷脂雙分子層膜穩(wěn)定性的檢測38-39
• 2.3.3 電化學(xué)方法對膽固醇在磷脂雙分子層膜中翻轉(zhuǎn)的分析檢測39-40
• 2.4 總結(jié)40-41
• 參考文獻(xiàn)41-48
• 綜述48-69
• 摘要48
• 148-55
• 1.1 單細(xì)胞分析48-49
• 1.2 細(xì)胞內(nèi)過氧化氫的檢測49-50
• 1.3 納米電極的制備和應(yīng)用50-55
• 255-58
• 2.1 磷脂雙分子層膜55-56
• 2.2 膽固醇56-58
• 358-60
• 3.1 膽固醇在生物脂質(zhì)膜中的翻轉(zhuǎn)58-60
• 參考文獻(xiàn)60-69
• 攻讀碩士期間的成果69-70
• 致謝70

【相似文獻(xiàn)】

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1 王保國;王曉持;;胸腹手術(shù)中阻抗法測量心輸出量(電極的改進(jìn))[J];心功能雜志;1989年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 莊麗紅;微電極電化學(xué)在單細(xì)胞分析中的生物應(yīng)用[D];南京醫(yī)科大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：微電極電化學(xué)在單細(xì)胞分析中的生物應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：370386