應(yīng)用于細(xì)胞凋亡檢測(cè)的電旋轉(zhuǎn)技術(shù)平臺(tái)搭建.pdf

1、細(xì)胞凋亡是一種貫穿于生物體整個(gè)生命活動(dòng)歷程，在基因調(diào)控下為維持機(jī)體正常發(fā)育和自身穩(wěn)定進(jìn)行的細(xì)胞自主性死亡過(guò)程。細(xì)胞凋亡對(duì)于組織更新、胚胎發(fā)育、機(jī)體免疫等生理機(jī)制的運(yùn)行具有重要作用，而細(xì)胞凋亡調(diào)控過(guò)程失常則會(huì)引發(fā)癌癥、心肌梗死以及神經(jīng)退行性疾病等諸多疾病，因此細(xì)胞凋亡的研究在生命科學(xué)領(lǐng)域和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都具有十分重要的意義。能夠快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行細(xì)胞凋亡檢測(cè)則是進(jìn)行細(xì)胞凋亡深入研究的必要和基礎(chǔ)，尤其臨床研究中對(duì)疾病診斷方法的便捷化具有強(qiáng)烈需求

2、，而傳統(tǒng)方法具有操作繁瑣，儀器龐大等原因，因而本研究試圖設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單、便攜的凋亡檢測(cè)裝置。
　　微流控芯片是一種能夠?qū)悠愤M(jìn)行操控、分離等處理的具有高度學(xué)科交叉性的微型分析系統(tǒng)。通過(guò)微流控芯片結(jié)合電學(xué)、光學(xué)、流體力學(xué)等技術(shù)手段可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞、蛋白質(zhì)、核酸等生物組分的準(zhǔn)確、快速分離檢測(cè)。介電電泳技術(shù)是一種適合在微尺度下對(duì)細(xì)胞等中性可極化微粒進(jìn)行運(yùn)動(dòng)操控的技術(shù)，細(xì)胞會(huì)因自身介電屬性的不同而在電場(chǎng)中的表現(xiàn)出的運(yùn)動(dòng)特性不同，本研究便是利用細(xì)

3、胞的介電特性，使用基于介電電泳原理的電旋轉(zhuǎn)技術(shù)制作微流控芯片對(duì)細(xì)胞進(jìn)行凋亡檢測(cè)。
　　本研究設(shè)計(jì)并制作了一種電旋轉(zhuǎn)芯片，并設(shè)計(jì)了芯片控制系統(tǒng)和搭建了檢測(cè)平臺(tái)，測(cè)試出細(xì)胞在不同的凋亡時(shí)期具有不同的旋轉(zhuǎn)頻譜特性，成功對(duì)凋亡細(xì)胞進(jìn)行區(qū)分檢測(cè)?，F(xiàn)取得主要成果如下:
　　1.設(shè)計(jì)并制作了基于PCB材料的電旋轉(zhuǎn)微流控芯片。成功對(duì)sf9懸浮細(xì)胞進(jìn)行電旋轉(zhuǎn)測(cè)試，測(cè)得使用6電極300μm規(guī)格芯片時(shí)，在8V外加電壓控制下，10～250KHz頻率

4、范圍內(nèi)，細(xì)胞會(huì)發(fā)生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
　　2.設(shè)計(jì)并制作了一種電旋轉(zhuǎn)芯片信號(hào)控制器并且搭建了電旋轉(zhuǎn)檢測(cè)平臺(tái)?？刂破髂軌?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行2.5～15V的連續(xù)可調(diào)輸出，對(duì)芯片輸出頻率進(jìn)行0～I(xiàn)MHz連續(xù)調(diào)節(jié)，且能夠控制4/6極芯片切換，控制器還能夠通過(guò)調(diào)節(jié)芯片電極電場(chǎng)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行簡(jiǎn)單的定位和捕獲;電旋轉(zhuǎn)檢測(cè)平臺(tái)包括信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，信號(hào)控制系統(tǒng)，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)。
　　3.使用玻璃材料改進(jìn)加工6電極200μm規(guī)格電旋轉(zhuǎn)芯片。在8