基于微流控分析系统的单细胞进样、溶膜、分离和活性氧检测的研究

【摘要】：过氧化氢(H_2O_2)在细胞信号转导过程中充当着第二信使的角色,其在生物体的生理、病理、器官退化等过程中起着关键的调节作用。另外,H_2O_2与其他的活性氧自由基如超氧阴离子(O_2~-.)和羟基自由基(·OH)具有很密切的关系。因此在单细胞水平上对H_2O_2进行检测对于重大疾病的早期诊断、治疗、药物筛选和细胞生理、病理过程的研究有重要的指导意义。 本论文主要是以实验室自行搭建的微流控芯片单细胞活性氧自动分析仪和高灵敏度激光诱导荧光检测器为基础,利用实验室内部设计合成的新型绿色荧光探针二(对甲苯磺酰基)-二氯荧光素(FS),采用电动门式进样法自动化实现了单细胞进样、单细胞溶膜、高效电泳分离和胞内H_2O_2的定量检测。本论文主要含有两部分,内容如下: 第一章是引言,主要是对多年来单细胞组分分析所涉及到的操作单元,包括单细胞操纵手段、衍生方法、溶膜手段和检测手段进行了概述,然后对微流控芯片在单细胞组分分析中的应用进行了详细的综述,并阐述了近年来兴起的高通量单细胞分析技术。 第二章建立了基于电动门式进样方法的微流控系统首次实现了单个肝癌HepG2细胞内H_2O_2的定量检测。将经荧光探针FS孵育过的细胞引入微流控芯片样品池,利用电动门式进样和激光诱导荧光检测器在简单十字芯片上自动化实现了单细胞进样(细胞采样和单细胞捕获)、溶膜、电泳分离和单细胞内H_2O_2的定量检测。该方法主要包含三个时段:第一时段(细胞采样阶段),样品池中的细胞在电场力的驱动作用下流经十字交叉口后流向样品废液池;第二时段(单细胞装载阶段),改变电压条件会有单个细胞被捕获进入分离通道;第三时段(细胞溶膜和电泳分离阶段),被捕获的单个细胞在高压电场的作用下发生快速溶膜和电泳分离,并由激光诱导荧光检测器所检测,而样品池中的其他细胞在电场力的驱动作用下仍然流经十字交叉口后流向样品废液池,而不会对分离分析造成干扰。经该方法检测到的单个肝癌HepG2细胞内H_2O_2的平均含量为16.09±9.84 amol(n =15)。该方法具有简单、快速、易于实现、自动化和集成化程度高等优点,为自动化定量分析单细胞内的其他组分提供了一种新的途径。

【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：Q257