基于微流控芯片細(xì)胞中過氧化氫的檢測.pdf

1、細(xì)胞的代謝過程中不斷產(chǎn)生各種活性氧自由基(ROS)，例如超氧陰離子自由基(O2-)、羥自由基(·OH)、脂自由基(ROO·)、過氧化氫(H2O2)等。它們一方面能夠介導(dǎo)生命活動的眾多生理過程，另一方面也能夠?qū)M織細(xì)胞的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞性修飾，損傷正常組織細(xì)胞的形態(tài)和功能。研究表明，細(xì)胞中產(chǎn)生的過氧化氫，在一般情況下常被過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶清除，如果得不到及時清除，它可透過細(xì)胞膜與膜外的Fe2+或Cu+等金屬離子結(jié)合生成HO·，

2、從而導(dǎo)致膜脂過氧化、堿基突變、DNA鏈的斷裂和蛋白質(zhì)的損傷。因此對過氧化氫進(jìn)行高靈敏度、高選擇性的分析與檢測對于研究過氧化氫如何參與各種生命活動是極為必要的。 由于細(xì)胞尺度小、細(xì)胞內(nèi)過氧化氫含量低、產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化速度快，使得目前一些傳統(tǒng)的觀察與分析方法多是將各種活性氧作為一個整體，獲得的結(jié)果多是基于靜態(tài)、宏觀的觀察和整體平均而推導(dǎo)出來的。它們普遍存在取樣體積大、質(zhì)量檢測限高、分析信號的獲得時間長、儀器價格昂貴等方面的不足。因此，在細(xì)

3、胞層面上定性及定量測定過氧化氫的含量對當(dāng)今自由基生物學(xué)研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價值。 微流控芯片分析(microfluidic chip analysis)具有快速、低耗，并且能將多種功能單元集成于一個芯片等特點，它向?qū)崿F(xiàn)維持一個閉合系統(tǒng)邁進(jìn)了一大步。由于它可以實現(xiàn)完全的自動化，減少污染，降低干擾和人為誤差，因而成為近年來生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域研究的重要平臺之一。 本論文以微流控芯片電泳激光誘導(dǎo)熒光分析系統(tǒng)為技術(shù)依托

4、，以實驗室自行合成的熒光探針為基礎(chǔ)，對細(xì)胞中的過氧化氫(H2O2)的檢測進(jìn)行了研究。論文共分三個部分。 在第一章中，簡要闡述了微流控芯片在細(xì)胞分析領(lǐng)域的研究的進(jìn)展。主要對微流控芯片在細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞操縱、細(xì)胞溶膜、細(xì)胞組分的檢測等方面的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的介紹及綜述。 在第二章中，選擇實驗室內(nèi)部合成的熒光探針二(對甲苯磺酰基)-二氯熒光素作為熒光標(biāo)記試劑，以微流控芯片電泳-激光誘導(dǎo)熒光法作為分析平臺，建立了一種未見報道的過氧化

5、氫的檢測方法，并且成功的用于RAW264.7細(xì)胞提取液中過氧化氫的檢測。本方法在55s內(nèi)完成了對PMA刺激的RAW264.7細(xì)胞提取液中過氧化氫的檢測，測得的結(jié)果與文獻(xiàn)報道相符。這項應(yīng)用為測定其他生物樣品中的過氧化氫提供了一種思路。 在第三章中，基于第二章中已建立的分析體系，在進(jìn)樣通道兩側(cè)設(shè)計有輔助通道的雙T形芯片上，對單個RAW264.7細(xì)胞在微流控芯片上的進(jìn)樣、分離及過氧化氫的測定進(jìn)行了探索試驗，初步實現(xiàn)了微流控芯片上單個R