本文關(guān)鍵詞：螺旋流道慣性遷移力芯片分選模擬血液中胃癌細胞的實驗研究

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【摘要】：目的：循環(huán)腫瘤細胞是指脫離原發(fā)腫瘤并進入血液循環(huán)的癌細胞。檢測循環(huán)腫瘤細胞有助于早期診斷腫瘤、發(fā)現(xiàn)早期腫瘤的微轉(zhuǎn)移、重新確定臨床分期、監(jiān)測術(shù)后腫瘤復發(fā)與轉(zhuǎn)移、評估預后以及選擇個體化治療策略。胃癌早期階段循環(huán)血液就可能存在胃癌細胞,但目前尚缺乏有效檢測方法。我們與東南大學機械學院合作,初步設(shè)計開發(fā)出一種螺旋流道慣性遷移力芯片,現(xiàn)觀察其對模擬血液中胃癌細胞的分選效果。方法：1、螺旋流道慣性遷移力芯片的設(shè)計與制作：根據(jù)東南大學機械學院研究團隊前期研究的芯片加以改進。2、模擬血液在螺旋流道慣性遷移力芯片中的最佳血液稀釋濃度及芯片流速篩選實驗：采集健康志愿者血液2ml并抗凝保存。根據(jù)紅細胞數(shù)目將血液樣品稀釋至不同濃度,分別為106個RBC/ml、107個RBC/ml、108個RBC/ml、109個RBC/ml,將稀釋后的血液樣品通過注射泵注入芯片流道內(nèi)；設(shè)定芯片流道速度分別為100μl/min、200μl/min、 300μl/min、400μl/min、500μl/min、600μl/min、700μl/min。觀察不同濃度、不同速度的紅細胞在芯片流道中聚焦分布情況。選取紅細胞呈現(xiàn)最佳聚焦分布時的血液稀釋濃度及芯片流速,用于后續(xù)實驗。3、螺旋流道慣性遷移力芯片對模擬血液中胃癌細胞的分選試驗：常規(guī)培養(yǎng)胃癌BGC-823細胞,用Calcein red-orange AM對胃癌BGC-823細胞進行熒光染色。將染色后的胃癌細胞摻入由上述實驗篩選出的最佳稀釋濃度的血液做為實驗組,染色后的胃癌細胞摻入PBS做為對照組。兩組摻入胃癌細胞的濃度均為104個/ml、103個/ml、102個/ml、10個/ml。由上述實驗得出的最佳芯片流道流速為基準,以/min的梯度上下調(diào)整芯片流速。觀察以下指標：(1)對照組及實驗組中胃癌細胞呈現(xiàn)最佳聚焦分布(胃癌細胞由芯片中央流道出口流出)時,胃癌細胞濃度及芯片流道流速；(2)收集芯片流道中央出口的胃癌細胞懸液,使用細胞計數(shù)儀進行計數(shù),分別計算芯片對不同濃度胃癌細胞的分選率,分選率=芯片流道中央出口胃癌細胞數(shù)(C1)/摻入胃癌細胞總數(shù)(C2),結(jié)果用X(平均數(shù))表示,并使用卡方分析比較兩組間的差異性；(3)芯片可分選出的最低胃癌細胞濃度。結(jié)果：1.、改進后的螺旋流道慣性遷移力芯片主要由入口流道、螺旋流道和出口流道組成,芯片出入口直徑2mm,螺旋流道寬度150μm,高度40μm。連接3個出口的流道寬度也均為150μm。2、模擬血液在螺旋流道慣性遷移力芯片中呈現(xiàn)最佳聚焦分布時的血液稀釋濃度為108個RBC/ml,芯片流速為500μl/min。3、螺旋流道慣性遷移力芯片對模擬血液中胃癌細胞的分選試驗：(1)實驗組在胃癌細胞濃度為104個/ml,芯片流速為550μl/min時；對照組在胃癌細胞濃度為104個/ml,芯片流速為500μl/min時,胃癌細胞在芯片中呈現(xiàn)最佳聚焦分布。(2)芯片在實驗組和對照組中可分選出的最低胃癌細胞濃度均為102個胃癌細胞/ml。(3)實驗組胃癌細胞濃度分別為105個/m1、104個/ml、103個/ml、102個/ml、10個/ml時,分選率分別為64.7%、79.8%、74.8%、43.3%、0；對照組在同等胃癌細胞濃度時,分選率分別為78.2%、82%、98%、91%、0；芯片對實驗組及對照組的分選有顯著性差異(P0.01),考慮差異可能由于血細胞對胃癌細胞在芯片流道中的分布有影響作用。結(jié)論：1、本課題組初步設(shè)計的芯片螺旋流道慣性遷移力芯片可分選出模擬血液中的胃癌細胞,分選出的最低胃癌細胞濃度為102個胃癌細胞/ml；在胃癌細胞濃度為104個/m1、芯片流速500μl/min時,芯片對胃癌細胞分選效果最好,分選率可達79.8%。2、由于血細胞對胃癌細胞在芯片流道中的分布存在一定的影響作用,會影響芯片對胃癌細胞的分選效果,為后續(xù)進一步如何改進芯片提供了方向。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)腫瘤細胞 胃癌細胞 螺旋流道慣性遷移力芯片 模擬血液
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R735.2
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 縮略詞表10-12
• 前言12-16
• 第一部分 材料與方法16-25
• 第二部分 實驗結(jié)果25-34
• 第三部分 討論34-38
• 第四部分 結(jié)論38-39
• 第五部分 文獻綜述39-45
• 第六部分 參考文獻45-49
• 致謝49-50
• 作者簡介50

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