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《河北工业大学》 2010年
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基于微流控芯片的细胞内钙离子检测及细胞驱动技术的研究

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【摘要】:微流控芯片由于其集成化和微型化使得样品处理时间大幅缩短,检测分辨率显著提高以及消耗和成本大幅降低。基于以上优点,微流控芯片在化学方面、生物学和医学方面、光学方面和信息学方面得到了广泛的应用。钙离子为细胞中第二信使,是细胞进行各种生命活动的主要调节枢纽之一,在信号转导中发挥着重要作用。某些疾病的发生、发展往往是由于细胞内钙离子浓度异常所致,通过准确测量细胞内游离钙离子的浓度,可以提供它与疾病间相关联的直接证据,有助于疾病的诊断、治疗和愈后判断,因此研究钙离子浓度与细胞功能的关系具有十分重要的意义。 本论文是在天津市自然科学基金资助项目“用于活体细胞内钙离子测量的微流控芯片及检测系统研究”的资助下,以微流控芯片为载体利用比值荧光法对细胞内钙离子浓度进行测量,并研究了物理性刺激对血管内皮细胞和滑膜细胞内钙离子浓度的影响,为揭示一些疾病的发病机制和病变过程提供实验依据,对疾病的治疗起到指导作用。同时,论文在研究了光镊技术理论的基础上搭建了光镊实验平台,并利用此平台成功地实现了光镊在微流控芯片中对酵母菌细胞和血红细胞的稳定捕陷,分别在轴向和横向对微粒进行了操纵,为微流控芯片内细胞的驱动开辟一条新的途径。 本文的创新性工作包括: 1.在对微流控芯片技术研究的基础上设计制作了用于测量细胞内钙离子浓度的微流控芯片。针对传统的进样方法严重影响芯片通道内液体压力平衡而导致细胞无法停留的缺点改进了细胞的加载方式。使用移液器将一定浓度的细胞溶液注入芯片的入口池,利用管道出入口的液面差产生的液体静压力驱动细胞进入芯片通道并到达检测区域。 2.在对微流控芯片的应用进行研究的基础上,提出了利用微流控芯片检测细胞内钙离子浓度的具体方案,开发了荧光显微成像系统,以此在微流控芯片中测量了滑膜细胞内钙离子浓度,并研究了钾离子对细胞内钙离子浓度的影响。实验证明了利用微流控芯片定量检测细胞内的钙离子浓度的可行性。 3.利用荧光显微成像系统研究了物理性刺激对细胞内钙离子浓度的影响,得出了热刺激和剪切力都会诱发细胞内钙离子浓度升高的结论。此结论为揭示一些疾病的产生机理提供实验依据,同时对于疾病的治疗具有指导作用。 4.论文在微流控芯片上应用了光镊效应。在对光镊技术进行了理论分析和数值模拟的基础上开发了光镊实验平台,并在微流控芯片中实现了对酵母菌细胞和血红细胞的光镊操纵,为微流控芯片中细胞的驱动与检测的集成奠定基础。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN492

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅海青,吕喆,鞠桂芝;用Fura-2双波长荧光法测定低剂量电离辐射对小鼠脾细胞游离钙的影响[J];白求恩医科大学学报;1999年06期
2 方肇伦;微流控分析芯片发展与展望[J];大学化学;2001年02期
3 张春阳,陈波,马辉,陈瓞延;细胞内钙离子的光学分析方法研究进展[J];分析科学学报;2000年06期
4 祝安定;刘宇翔;郭锐;肖诗洲;黄文浩;;一种微型转子的激光加工和光致旋转[J];光电工程;2006年01期
5 王锴;邢岐荣;毛方林;郎利影;王专;柴路;王清月;;利用飞秒激光光镊捕获生物细胞[J];光电子·激光;2005年12期
6 刘宁;柴金华;;四象限光电探测器在激光光学系统中的典型应用分析[J];光机电信息;2009年01期
7 赵江山,张志刚,柴路,王清月;基于半导体光二极管CaAsP的实时自相关仪[J];光子学报;2002年12期
8 毛方林,邢岐荣,王锴,郎利影,李术新,柴路,王清月;飞秒激光光镊横向光学力的理论分析[J];光子学报;2004年05期
9 徐基贵;细胞内游离钙的荧光测定[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1998年05期
10 温和瑞;王金晞;陈荣三;;细胞内Ca~(2+)测定的新进展[J];化学通报;1993年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张小玲;新型细胞Ca~(2+)荧光探针的合成及在生命科学研究中的应用[D];西北大学;2002年
【共引文献】
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1 蒋炳炎;翟瞻宇;申瑞霞;邱庆军;;微流控芯片脱模缺陷分析及其脱模装置研究[J];工程塑料应用;2010年01期
2 李常峰;蒋炳炎;申瑞霞;侯文潭;;微流控芯片超声振动注射成型模具设计[J];工程塑料应用;2010年02期
3 董玲;;微流控合成简介及其研究进展[J];合肥师范学院学报;2009年03期
4 徐晓辉;刘延吉;王淼;田晓艳;;干旱胁迫对杨树幼苗叶片内ABA和CaM含量的影响[J];安徽农业科学;2006年11期
5 郝立华;王伟霞;王灵敏;尚忠林;;植物异三聚体G蛋白在细胞信号转导中的作用机制研究进展[J];安徽农业科学;2009年04期
6 张涛;李培学;戴慧堂;哈登龙;单燕祥;;荧光显微技术在土壤微生物可视化研究中的应用[J];安徽农业科学;2011年02期
7 张媛华;王超;;G蛋白在植物中的研究进展[J];安徽农业科学;2012年05期
8 张永芳;范海;;Ca~(2+)在豆科植物根瘤形成中的作用[J];现代农业科技;2008年04期
9 郑洲;缪锦来;;光镊拉曼光谱在南极细菌低温降解石油烃中的应用[J];现代农业科技;2009年04期
10 张群;生物钙化作用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔海航;刘顺东;沈萍;张鸿雁;常志英;;基于介电电泳微流控芯片的微细颗粒物分离研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
2 窦红星;朱艳英;沈军锋;郝雪娟;;光镊技术在生物细胞及生物大分子中的应用研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 杨富荣;杨阳;陈力;鲍伟义;苏铁;乐嘉陵;;脉冲燃烧风洞起动过程光电方法测量[A];第十三届全国激波与激波管学术会议论文集[C];2008年
4 倪志良;;浅论信息与热力学[A];第三届全国软件测试会议与移动计算、栅格、智能化高级论坛论文集[C];2009年
5 王文莉;王秀峰;郑成淑;朱翠英;林桂玉;;A23187和EGTA对光周期诱导菊花成花及其过程中叶片Ca~(2+)及碳水化合物的影响[A];中国观赏园艺研究进展 2009[C];2009年
6 钱永强;孙振元;韩蕾;巨关升;;野牛草相连分株对异质水分环境的生理响应及其调控[A];中国观赏园艺研究进展(2010)[C];2010年
7 高爱华;弥谦;刘卫国;秦文罡;;薄膜背散射积分测试系统中光电探测器的设计[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
8 邓树光;;硅光电池在数控机床的光栅检测位移中的应用[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
9 陈东;刘文清;张玉钧;刘建国;阚瑞峰;王敏;王晓梅;崔益本;陈玖英;;基于可调谐半导体激光光谱的烟道CO监测系统[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
10 章春笋;徐进良;;PCR聚合物芯片研究进展及产业化前景[A];中国传感器产业发展论坛暨东北MEMS研发联合体研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 苏成志;瞄准具传光能力评价及测试方法的研究[D];长春理工大学;2010年
2 徐波;基于微流控芯片的二维电泳分离及蛋白质预富集研究[D];华中科技大学;2010年
3 曲平;分子印迹微流控手性分离研究[D];南京大学;2010年
4 乔闹生;PCB自动光学检测的图像检测与处理关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
5 雷波;直线边缘光学精密测量系统研究与开发[D];武汉理工大学;2010年
6 李春艳;小黑麦籽粒灌浆过程中淀粉生物合成和胚乳细胞程序性死亡的研究[D];石河子大学;2010年
7 陈贝贝;基于ICP-MS的联用技术及其在生命体系中元素与形态分析的应用[D];武汉大学;2010年
8 张婷;微流控皮升级平移自发试样引入方法及其在高速毛细管电泳中的应用[D];浙江大学;2009年
9 程永强;基于微流控芯片和短毛细管的DNA片段快速电泳分离系统的研究[D];浙江大学;2010年
10 潘建章;微型化吸收光度分析系统及其应用研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏群达;草地早熟禾‘纳苏’幼穗分化发育与胚胎学研究[D];华中农业大学;2009年
2 曹自然;大型板类零件孔形位尺寸检测系统[D];长春理工大学;2010年
3 于石松;提高红外探测器探测率的理论分析[D];长春理工大学;2010年
4 杜娟;便携式现场甲醛检测仪的设计[D];郑州大学;2010年
5 刘媛媛;番茄农杆菌介导基因转化技术体系的优化与番茄LeJA2基因的功能研究[D];山东农业大学;2009年
6 徐恒梅;激光测距系统的设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 朱杰英;基于CCD的多通道毛细管电泳信号处理研究[D];大连理工大学;2010年
8 庞中华;微流控芯片注塑成型工艺规范的试验研究与质量预测[D];大连理工大学;2010年
9 季彦林;马铃薯块茎糖苷生物碱积累的光诱导效应研究[D];甘肃农业大学;2010年
10 姚顺平;无机铜试剂诱导棉花抗黄萎病的研究[D];新疆农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭千里;四象限探测器组件在激光制导技术中的应用[J];半导体光电;2005年02期
2 赵江;徐锦;徐世录;;激光制导武器[J];飞航导弹;2006年06期
3 张春阳,马辉,陈瓞延;绿色荧光蛋白在细胞分析中的应用[J];分析科学学报;2000年05期
4 谢风,苏旭,刘树铮;低剂量电离辐射对胸腺细胞游离钙的影响[J];辐射研究与辐射工艺学报;1998年01期
5 隋修武,张国雄,赵树忠,刘丽亚;新型激光跟踪测量系统的设计[J];光电工程;2005年01期
6 赵泓,朱传征,周伟良,潘教麦;偶氮氯膦-mA(CPA mA)离解作用的研究[J];高等学校化学学报;1985年10期
7 邢岐荣,毛方林,栗岩锋,魏赫颖,柴路,王清月;飞秒激光细胞操作与手术系统[J];光电子·激光;2002年01期
8 蒋中伟,袁大军,祝安定,夏安东,黄文浩,褚家如,刘允萍;双光子三维微细加工技术及实验系统的开发[J];光学精密工程;2003年03期
9 张瑞君;空间光通信用光探测器及其发展现状与趋势[J];光子技术;2005年02期
10 赵江山,张志刚,柴路,王清月;基于半导体光二极管CaAsP的实时自相关仪[J];光子学报;2002年12期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨蕊,邹明强,冀伟,牟颖,金钦汉;微流控芯片分析系统的最新研究进展[J];生命科学仪器;2004年06期
2 林金明,李海芳,苏荣国;微流控芯片的研制及其相关仪器的集成化研究[J];生命科学仪器;2005年02期
3 ;体检只需“一滴血”测试芯片研制成功[J];电力电子;2006年03期
4 刘康栋;邹志清;冉瑞;庄贵生;金庆辉;赵建龙;杨梦苏;;微流控芯片表面修饰及在蛋白质富集中的应用[J];功能材料与器件学报;2007年01期
5 ;美国应用生物推出全新微流控芯片产品[J];生命科学仪器;2007年02期
6 王金光;李明;刘剑峰;周晓峰;李睿瑜;;微流控芯片在医学检测中的应用[J];现代科学仪器;2007年06期
7 罗国安;;芯片上的实验室——评《图解微流控芯片实验室》[J];科学通报;2008年21期
8 杨秀娟;李想;童艳丽;李偶连;刘翠;陈缵光;;微流控芯片在细胞分析中的应用[J];细胞生物学杂志;2008年06期
9 李偶连;刘翠;陈缵光;蓝悠;杨秀娟;;微流控芯片技术及在药物分析中的应用研究进展[J];分析科学学报;2008年04期
10 骆亦奇;;微流控芯片在表面等离子体共振生物传感器中的应用[J];大学化学;2010年01期
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1 童艳丽;陈缵光;;微流控芯片非接触电导检测在手性药物拆分检测中的应用[A];中国化学会第十五届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文集[C];2009年
2 岳婉晴;徐涛;李卓荣;杨梦苏;;基于传统丝印技术快速制备低成本微流控芯片方法的研究[A];中国化学会第27届学术年会第09分会场摘要集[C];2010年
3 周莹;申洁;郑春红;庞玉宏;黄岩谊;;高通量集成细胞培养微流控芯片[A];第一届全国生物物理化学会议暨生物物理化学发展战略研讨会论文摘要集[C];2010年
4 傅新;谢海波;杨华勇;;集成微泵式微流控芯片的设计与测试[A];全球化、信息化、绿色化提升中国制造业——2003年中国机械工程学会年会论文集(微纳制造技术应用专题)[C];2003年
5 富景林;方群;黄艳贞;;一种简单的微流控芯片正交型激光诱导荧光检测系统[A];第二届全国微全分析系统学术会议论文摘要集[C];2004年
6 梁爱叶;毛秀丽;刘晓君;盖宏伟;林炳承;;糖蛋白的糖形分析及糖与蛋白质相互作用的微流控芯片研究[A];中国资源生物技术与糖工程学术研讨会论文集[C];2005年
7 林炳承;;微流控芯片实验室及其功能化[A];第十五次全国色谱学术报告会文集(上册)[C];2005年
8 林炳承;;微流控芯片实验室及其功能化[A];中国化学会第十三届有机分析与生物分析学术会议论文集[C];2005年
9 林炳承;;微流控芯片实验室及其功能化[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
10 刘爱林;陆钰;夏兴华;;微酶反应器微流控芯片的集成及酶反应动力学研究[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 慧聪;体检只需“一滴血”测试芯片研制成功[N];医药经济报;2006年
2 大学生记者团 安薪竹 记者 任晶惠;体检有望只需“一滴血”[N];大连日报;2006年
3 记者 罗冰 通讯员 胡永峰;微流控芯片可测出SARS病毒[N];科技日报;2003年
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1 史绵红;用于疾病诊断及环境毒物检测的微阵列及微流控芯片新方法研究[D];复旦大学;2006年
2 周围;基于微流控芯片的细胞内钙离子检测及细胞驱动技术的研究[D];河北工业大学;2010年
3 魏慧斌;微流控芯片—质谱联用技术用于细胞代谢及相互作用研究[D];清华大学;2011年
4 徐涛;多功能微流控芯片在悬浮细胞通讯研究中的应用[D];清华大学;2010年
5 汪志芳;生化样品的微流控芯片在线富集及检测研究[D];华东师范大学;2012年
6 吴元庆;基于流式细胞技术的微流控芯片的研究[D];天津大学;2012年
7 柳葆;用于细胞内钙离子检测的微流控芯片关键技术与实验研究[D];河北工业大学;2012年
8 王桐;干细胞微流控芯片的设计、制备、检测与应用研究[D];北京工业大学;2013年
9 曹军;电驱动微流控芯片中传输现象的若干关键问题研究[D];上海交通大学;2009年
10 慕轩;微流控芯片中层流现象的研究与应用[D];华东理工大学;2010年
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1 戴旭东;微流控芯片中压力效应对分离重现性影响研究[D];大连理工大学;2009年
2 陶琳;微流控芯片超声波键合能量引导微结构设计与工艺[D];大连理工大学;2008年
3 晏伟;微流控芯片注塑可视化装置研制及显微图像处理[D];大连理工大学;2009年
4 公晓聪;基于微流控芯片细胞中过氧化氢的检测[D];山东师范大学;2009年
5 游炜臻;玻璃基微流控芯片电渗泵[D];厦门大学;2009年
6 郑英松;聚合物微流控芯片超声波键合方法研究[D];大连理工大学;2009年
7 陈宏海;复杂结构聚合物微流控芯片制作工艺研究[D];大连理工大学;2009年
8 宋宇;微流控芯片紫外检测系统研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 胡军;非接触电导检测微流控芯片系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 夏赟;基于数值模拟的微流控芯片涡旋混合器研究[D];华中科技大学;2009年
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