本文關(guān)鍵詞：用于單細(xì)胞分析的微流控芯片研究及其在腫瘤干細(xì)胞分離鑒定方面的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 微流控芯片 單細(xì)胞 數(shù)字PCR 腫瘤干細(xì)胞 分離鑒定

【摘要】：細(xì)胞是生命活動的基本單位,傳統(tǒng)的細(xì)胞學(xué)研究依賴于大量細(xì)胞(103-104個),把群體值作為測量結(jié)果。然而研究發(fā)現(xiàn),即使是生活在同一環(huán)境、同一組織中的同種細(xì)胞,其在基因表達水平上也存在著很大差異。細(xì)胞之間存在異質(zhì)性,而群體分析會掩蓋細(xì)胞個體間的差異,因此,開發(fā)一種能有效分析單細(xì)胞組分的技術(shù)勢在必行。微流控芯片技術(shù)可以實現(xiàn)細(xì)胞進樣、單細(xì)胞捕獲、細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞分選、細(xì)胞裂解以及分析檢測多個步驟整合在一起,并且具有高通量、小型化、平行化、自動化、便攜化等優(yōu)勢,為單細(xì)胞研究提供了一個可行的技術(shù)平臺。本論文研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的單細(xì)胞分析微流控芯片,微流控芯片的主體采用了聚二甲基硅氧烷(poly(dimethylsiloxane), PDMS)高聚物材料,利用PDMS高聚物具有良好氣體溶解性的特點實現(xiàn)負(fù)壓自吸式自動進樣,使所研制的芯片像臨床的真空采血管一樣方便使用,不需輔助設(shè)備控制流路。將數(shù)千個細(xì)胞單獨分隔到不同的微反應(yīng)室,不再互相干擾,也不易發(fā)生漏檢,實現(xiàn)高通量單細(xì)胞快速分離；隨即將分離開的單細(xì)胞直接進行反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR),節(jié)省了時間。每個反應(yīng)室容積5-10 nL,上千反應(yīng)室的一塊芯片也僅需試劑數(shù)微升,節(jié)省試劑。本研究取得了以下創(chuàng)新性結(jié)果：(1)成功研制了集單細(xì)胞捕獲、裂解、RT-PCR反應(yīng)于一體的微流控芯片,并能用于單細(xì)胞數(shù)字PCR研究,通過研究不同單個A549腫瘤干細(xì)胞中CD133和管家基因GAPDH的基因表達驗證了細(xì)胞之間存在異質(zhì)性。(2)基于所研制的單細(xì)胞微流控芯片實現(xiàn)了一步法快速鑒定腫瘤干細(xì)胞,利用腫瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志物CD133對肺癌A549細(xì)胞中腫瘤干細(xì)胞進行鑒定。本文中所研制的微流控芯片易于操作、敏感度高(單細(xì)胞)、準(zhǔn)確性好(可計數(shù))、省試劑(數(shù)微升/芯片),適合于普通實驗室進行腫瘤干細(xì)胞等稀少細(xì)胞的快速鑒定。為腫瘤干細(xì)胞的研究提供了一種單細(xì)胞分離與特異性鑒定的新工具,可用于鑒定腫瘤干細(xì)胞的分子遺傳特征和特異標(biāo)志物,解決腫瘤千細(xì)胞特異性鑒定困難的問題。為腫瘤學(xué)研究提供科學(xué)依據(jù),為臨床病情判斷、病程監(jiān)控和預(yù)測,指導(dǎo)治療等奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：微流控芯片 單細(xì)胞 數(shù)字PCR 腫瘤干細(xì)胞 分離鑒定
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R73-3;Q813
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-40
• 1.1 課題背景12-13
• 1.2 微流控芯片操縱單元13-25
• 1.2.1 單細(xì)胞捕獲13-17
• 1.2.1.1 重力離心13-15
• 1.2.1.2 流體動力學(xué)15-16
• 1.2.1.3 介電電泳16-17
• 1.2.2 細(xì)胞分選17-21
• 1.2.2.1 熒光激發(fā)分選18-19
• 1.2.2.2 磁力分選19-20
• 1.2.2.3 層流分選20-21
• 1.2.3 細(xì)胞裂解21-25
• 1.2.3.1 化學(xué)裂解21-22
• 1.2.3.2 機械裂解22-23
• 1.2.3.3 激光裂解23-24
• 1.2.3.4 熱裂解24
• 1.2.3.5 電裂解24-25
• 1.3 微流控技術(shù)在單細(xì)胞研究方面的應(yīng)用25-33
• 1.3.1 細(xì)胞培養(yǎng)25-26
• 1.3.2 單細(xì)胞基因表達分析26-28
• 1.3.2.1 RT-qPCR26-27
• 1.3.2.2 高通量微流控單細(xì)胞數(shù)字PCR27-28
• 1.3.3 單細(xì)胞基因組測序28-31
• 1.3.4 單細(xì)胞蛋白質(zhì)分析31-33
• 1.4 單細(xì)胞微流控系統(tǒng)商品化現(xiàn)狀33-34
• 1.4.1 C1單細(xì)胞自動制備系統(tǒng)33
• 1.4.2 DEPArray系統(tǒng)33-34
• 1.5 本文研究內(nèi)容34-36
• 1.6 參考文獻36-40
• 第2章 單細(xì)胞微流控芯片的研制及其在單細(xì)胞數(shù)字PCR方面的應(yīng)用40-64
• 2.1 引言40-42
• 2.2 實驗部分42-52
• 2.2.1 實驗儀器與裝置42
• 2.2.2 實驗材料與試劑42-43
• 2.2.3 實驗操作43-52
• 2.2.3.1 單細(xì)胞微流控掩膜的設(shè)計43-45
• 2.2.3.2 模具制作45-47
• 2.2.3.3 芯片制作47
• 2.2.3.4 細(xì)胞培養(yǎng)47-48
• 2.2.3.5 腫瘤干細(xì)胞培養(yǎng)及單細(xì)胞懸液制備48-49
• 2.2.3.6 細(xì)胞裂解49-50
• 2.2.3.7 實時熒光定量PCR檢測50
• 2.2.3.8 單細(xì)胞數(shù)字PCR檢測50-52
• 2.2.3.9 檢測與分析52
• 2.3 結(jié)果與分析52-59
• 2.3.1 單細(xì)胞微流控芯片的設(shè)計52-53
• 2.3.2 單細(xì)胞微流控芯片的進樣53-55
• 2.3.3 單細(xì)胞數(shù)字PCR55-59
• 2.4 結(jié)論與展望59-61
• 2.5 參考文獻61-64
• 第3章 單細(xì)胞微流控芯片通過一步法RT-PCR分選與鑒定A549腫瘤干細(xì)胞64-82
• 3.1 引言64-65
• 3.2 實驗部分65-70
• 3.2.1 儀器裝置65-66
• 3.2.2 試劑與儀器66-67
• 3.2.3 實驗操作67-70
• 3.2.3.1 單細(xì)胞微流控芯片的設(shè)計與制作67
• 3.2.3.2 單細(xì)胞懸液的制備67-69
• 3.2.3.3 單細(xì)胞微流控芯片的進樣與操作69-70
• 3.2.3.4 檢測與分析70
• 3.3 結(jié)果與分析70-77
• 3.3.1 單細(xì)胞微流控芯片的設(shè)計70-71
• 3.3.2 腫瘤干細(xì)胞的培養(yǎng)及單細(xì)胞微流控芯片的進樣71-75
• 3.3.2.1 腫瘤干細(xì)胞培養(yǎng)71-72
• 3.3.2.2 腫瘤干細(xì)胞染色72-74
• 3.3.2.3 腫瘤干細(xì)胞大小及單細(xì)胞微流控芯片的進樣74-75
• 3.3.3 單細(xì)胞微流控芯片的單細(xì)胞捕獲75
• 3.3.4 單細(xì)胞RT-PCR反應(yīng)結(jié)果75-77
• 3.4 結(jié)論與展望77-79
• 3.5 參考文獻79-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果82-84
• 致謝84

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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(xué);2007年03期

2 羅國安;;芯片上的實驗室——評《圖解微流控芯片實驗室》[J];科學(xué)通報;2008年21期

3 楊秀娟;李想;童艷麗;李偶連;劉翠;陳纘光;;微流控芯片在細(xì)胞分析中的應(yīng)用[J];細(xì)胞生物學(xué)雜志;2008年06期

4 汪維鵬;周國華;;多重等位基因特異性擴增——微流控芯片電泳法同時測定多個單核苷酸多態(tài)性位點[J];遺傳;2009年02期

5 蔡紹皙;郭志剛;;微流控芯片分析技術(shù)在生化研究中的應(yīng)用進展[J];生物技術(shù)通報;2010年11期

6 徐春秀;蔡龍飛;;微流控芯片平臺上細(xì)胞胞吞性能的研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年19期

7 張國凡;;微流控芯片檢測技術(shù)的研究進展[J];科技資訊;2011年21期

8 趙亮;申潔;周宏偉;黃巖誼;;集成微流控芯片[J];科學(xué)通報;2011年23期

9 姚琳;白亮;吳亮其;丁永勝;;微流控芯片技術(shù)在細(xì)胞生物學(xué)研究中的應(yīng)用進展[J];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報;2011年11期

10 王倩;董曉靜;;微流控芯片技術(shù)的發(fā)展史及其應(yīng)用的研究進展[J];天津科技;2013年06期

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1 李卓榮;徐濤;岳婉晴;楊夢u&;;高通量細(xì)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(xué)會第27屆學(xué)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(xué)會第十屆全國發(fā)光分析學(xué)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(xì)胞分析方法研究[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)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(xué)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(xué)與生物力學(xué)學(xué)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(xué)會第十二屆膠體與界面化學(xué)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(xué)會第十五屆全國有機分析及生物分析學(xué)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(xué)會第27屆學(xué)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(xì)胞培養(yǎng)微流控芯片[A];第一屆全國生物物理化學(xué)會議暨生物物理化學(xué)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(xué)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(xué)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

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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(xué);2006年

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

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

4 徐濤;多功能微流控芯片在懸浮細(xì)胞通訊研究中的應(yīng)用[D];清華大學(xué);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(xué);2012年

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

7 柳葆;用于細(xì)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(xué);2012年

8 王桐;干細(xì)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(xué);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(xué);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(xué);2015年

中國碩士學(xué)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(xué);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(xué);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(xué);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(xué);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(xué);2006年

6 李麗瀟;微流控芯片細(xì)胞培養(yǎng)和藥物誘導(dǎo)凋亡的研究[D];東北大學(xué);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(xué);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(xué);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(xué);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(xué);2015年

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