收藏本站
《武汉大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于微流控的病毒侵染及胞间传播行为研究

许娜  
【摘要】:病毒是一类非细胞形态的胞内寄生微生物,能够导致全球性的大规模传染性疾病(如禽流感、艾滋病、非典等),严重威胁人类健康。因此,迫切需要研发和制备有效的抗病毒药物,而了解病毒侵染宿主细胞的机制是研发抗病毒药物的基础。在传统的病毒学研究中,宿主细胞通常被培养在细胞培养皿、培养瓶或培养板中,这些装置都是二维的和静态的,难以完全真实地反映生物体内细胞所处的环境,自然也就无法完全真实地反映体内的病毒侵染和传播的机制。 微流控芯片是近年来发展起来的一种新型分析技术,由于其具有节约试剂、携带方便、高通量、易集成等特点,已广泛应用于细胞生物学的研究中。在微流控芯片内,通过通道内的微流体调控细胞周围的流体和化学因素,可以模拟血管等体内环境;也可以通过微机电加工技术调控细胞所处的基底的形貌,模拟体内细胞周围的细胞外基质的形貌等。微流控芯片为细胞生物学研究提供了更真实的仿真体系,也为研究病毒的侵染和传播机制提供了新的平台和方法。 基于此,本论文围绕微流控芯片和病毒与细胞的相互作用入手,开展了以下工作: 1.设计了一种零剪切力的三维细胞培养微流控芯片,并与共聚焦荧光显微镜结合,对表达绿色荧光蛋白的重组伪狂犬病毒的侵染过程进行了实时原位的示踪。三维的细胞培养小室为宿主细胞提供了几乎零剪切力的环境,减小了流体剪切力对细胞造成的伤害。微流控芯片的体积很小,便于与显微镜等精密仪器进行结合。我们对芯片上的病毒侵染过程和传统培养皿中的病毒侵染过程进行了比较,结果发现二者在荧光蛋白的表达及子代病毒的产出量方面都没有显著性差异,说明该芯片可以用来研究病毒侵染和扩增等行为。此外,我们将三维的细胞培养小室与圣诞树型的浓度梯度结构结合,研究了诺考达唑药物对伪狂犬病毒的抑制效果。结果显示,诺考达唑可以但不能完全抑制伪狂犬病毒的侵染,其抑制效果与浓度相关。本部分工作建立了一个有望应用于病毒侵染研究的微流控平台,为下一步进行相关的病毒研究奠定了基础。 2.设计了一种微槽型的PDMS基底用于细胞培养,研究了牛痘病毒在微槽型基底上的传播行为及病毒侵染过程中细胞骨架的重组。结果发现牛痘病毒在微槽型基底上诱导产生的蚀斑是椭圆形的,而不是传统方法中所观察到的圆形。牛痘病毒在微槽型基底上沿微槽方向的传播速率大于在平滑基底上的传播速率,而在垂直于微槽方向的传播速率小于在平滑基底上的传播速率。进一步研究发现,微槽型基底对宿主细胞有接触导向作用,不仅使宿主细胞在沿微槽方向出现明显拉伸,而且使得促进牛痘病毒传播的肌动蛋白尾巴也发生了定向的排列。该研究使我们深入理解了病毒在生物体内的传播机制,病毒可能能够根据细胞所处的环境来主动调整自身的侵染和传播方式,以达到快速侵染和传播的目的。 3.设计了一种可以对病毒进行定点微量加样的开放式微流控芯片,该芯片含有一个尺寸较大的主通道和垂直方向上的一个尺寸很小的喷嘴,喷嘴外面是开放式的细胞培养区域。我们利用FITC进行了测试,发现通过控制喷嘴的宽度和注入流体的速度,可以有效地控制从喷嘴处喷出的液滴的有效半径。流体模拟的结果表明,喷出的液滴主要是由流体驱动力控制的。利用该芯片,我们成功实现了对牛痘病毒的微量注射,并观察到了蚀斑的形成及变化。这种开放式的定点微量注射微流控芯片固定了蚀斑出现的位置,解决了传统研究中蚀斑随机形成、难以示踪的问题,为蚀斑相关的病毒学研究提供了新的方法。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:R373;O657

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王方方;陈锦;何治柯;;纸芯片制作及其在化学发光法检测葡萄糖和尿酸中的应用[J];分析科学学报;2011年02期
2 蒋艳;马翠翠;胡贤巧;何巧红;;微流控纸芯片的加工技术及其应用[J];化学进展;2014年01期
3 齐云龙;丁永胜;;图解纸芯片制作及应用进展[J];现代仪器与医疗;2013年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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 朱丽,侯丽雅,章维一;微混合器研究进展[J];微纳电子技术;2005年04期
5 姜洪源;杨胡坤;王扬;;直流电渗流在微通道内的控制与仿真研究[J];微纳电子技术;2008年03期
6 孔祥东;冯圣玉;张玉林;;电子束重复曝光加工PCR微通道的工艺研究[J];微纳电子技术;2009年01期
7 杨大勇;;电动微流体数值模拟研究进展[J];微纳电子技术;2010年09期
8 晁侃;陈波;吴健康;;微纳米通道电场调控电渗流研究及控制[J];微纳电子技术;2010年12期
9 晁侃;陈波;吴健康;;对称电极组空间位阻效应交流电渗流研究[J];微纳电子技术;2011年03期
10 张国中;宋宇;陈月莲;汪明;赵继勋;;禽副粘病毒2型(APMV-2)血凝素单克隆抗体的制备与初步应用[J];病毒学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 张欣;张玉林;刘国松;;安培检测器微电流信号检测电路的设计[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
3 李园园;闫卫平;海明;;基于Windows CE的电泳芯片信号处理及显示系统设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
4 吕宏峰;闫卫平;马灵芝;李鹤楠;;阵列电极毛细管电泳芯片的控制电路设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
5 陈怡儒;闫卫平;李鑫;徐迎华;;并联无阀压电微泵的仿真与实验研究[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
6 薛向尧;张平;黎海文;刘永顺;吴一辉;;PDMS氧等离子体长效活性表面处理及与Si的键合研究[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
7 张峰;杨防祖;郝苇苇;周勇亮;;微流控器件金属镍模具的电铸制作[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(二)[C];2005年
8 韦鹤;王晓东;刘冲;廖俊峰;;塑料微流控芯片的超声波焊接键合的仿真[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
9 叶嘉明;张维;张玉龙;周勇亮;;CO_2激光直写加工PMMA微流控芯片[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
10 王化峰;贾霄鹏;方新;李战华;;电泳芯片压力进样过程的数值模拟及优化[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周雄图;细胞与微纳米结构图案表面相互作用研究[D];华东师范大学;2011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 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
5 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
6 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
7 李志明;温敏聚N-异丙基丙烯酰胺整体柱操控微流体的研究[D];浙江大学;2010年
8 马丹;温度敏感性PNIPAAm-g-PDMS智能表面的制备、性能研究及在细胞培养中的应用[D];浙江大学;2010年
9 熊义;IRES调控α-干扰素的抗FMDV研究[D];武汉大学;2009年
10 晁侃;微流控系统调控电渗流和热效应数值研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周才祥;鄂州市沼山蛋鸡养殖小区新城疫病的调查和防控[D];华中农业大学;2010年
2 王伟;微流控芯片技术对禽流感病毒的快速检测[D];山东农业大学;2010年
3 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
4 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
5 张宜文;基于PDMS通道内表面区域化学改性的表面张力微阀的研制[D];浙江大学;2011年
6 徐亮;面向微流控芯片的压电无阀微泵的研究[D];浙江大学;2011年
7 王栋;猪血凝性脑脊髓炎病毒经消化道感染的神经径路传播机制[D];吉林大学;2011年
8 臧德跃;猪血凝性脑脊髓炎病毒呼吸道感染模型的建立及其在体内的动态分布[D];吉林大学;2011年
9 蔡秋莲;环烯烃共聚物微流控芯片的功能化及应用[D];兰州大学;2011年
10 吴东明;鲤春病毒血症病毒模拟抗原表位的初步筛选[D];吉林农业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张琼;周小棉;严伟;梁广铁;张其超;刘大渔;;聚二甲基硅氧烷-纸复合微流控芯片上的肝癌细胞三维培养[J];分析化学;2012年07期
2 王方方;陈锦;何治柯;;纸芯片制作及其在化学发光法检测葡萄糖和尿酸中的应用[J];分析科学学报;2011年02期
3 赵亮;黄岩谊;;微流控技术与芯片实验室[J];大学化学;2011年03期
4 白鹏;罗雁;李英;余晓冬;陈洪渊;;基于滤纸微孔板的酶联免疫吸附测定方法研究[J];分析化学;2013年01期
5 朱明;海藻糖的功能及其应用[J];粮食科技与经济;2003年05期
6 董娅妮;方群;;微流控芯片毛细管电泳在蛋白质分离分析中的应用研究进展[J];色谱;2008年03期
7 秦建华;刘婷姣;林炳承;;微流控芯片细胞实验室[J];色谱;2009年05期
8 蔡绍皙;郭志刚;;微流控芯片分析技术在生化研究中的应用进展[J];生物技术通报;2010年11期
9 姚琳;白亮;吴亮其;丁永胜;;微流控芯片技术在细胞生物学研究中的应用进展[J];中国细胞生物学学报;2011年11期
10 齐小花,张新祥,常文保;微流控芯片仪器进展[J];现代仪器;2002年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 鹿燕;纳米修饰PDMS在微流控分析中的应用[D];浙江大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁伟峰;王惠民;鞠少卿;毛丽萍;陆建荣;祝文彩;;APRIL siRNA表达载体构建、微流控芯片筛选及转染优化[J];交通医学;2007年03期
2 孙克;;微流控芯片技术在生命科学领域的研究进展[J];当代医学;2009年16期
3 何晨光;杨春江;王馨;;微流控芯片技术的研究进展[J];中国国境卫生检疫杂志;2010年05期
4 赵莹莹;李勤;葛洋;胡晓明;李晓琼;邓玉林;;微流控芯片在血液检验中的应用及航天医学应用前景分析[J];航天医学与医学工程;2012年04期
5 马新华;欧国荣;刘楠;袭著革;高志贤;;水质检测微流控芯片的快速加工技术[J];解放军预防医学杂志;2013年04期
6 丛辉,王惠民,王跃国;微流控芯片技术及应用展望[J];现代检验医学杂志;2005年01期
7 张国豪;马波;秦建华;林炳承;;集成药物代谢微流控芯片的研制[J];高等学校化学学报;2008年07期
8 刘妍如;黄荣清;肖炳坤;杨建云;;微流控芯片技术及其在天然产物活性成分筛选中的应用[J];天然产物研究与开发;2010年03期
9 卢斯媛;蔡绍皙;蒋稼欢;;微流控芯片在细胞微环境研究中的应用[J];生物医学工程学杂志;2010年03期
10 汪耀;李颖;徐波;冯晓均;刘笔锋;;微流控芯片药物诱导细胞凋亡[J];中国科学:化学;2011年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026