【摘 要】
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近年来,微流控芯片具有多功能集成、处理速度快、消耗试剂少和可高通量同时处理多个样品等优点,因而在化学、生物、临床、环境及公共安全的广泛领域得到应用。同时,生物分子
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近年来,微流控芯片具有多功能集成、处理速度快、消耗试剂少和可高通量同时处理多个样品等优点,因而在化学、生物、临床、环境及公共安全的广泛领域得到应用。同时,生物分子微阵列技术也因为可以高通量和高参数地分析生物、药物或临床样品而获得大量应用。两者的结合,即蛋白质阵列微流控芯片,可同时具有两种技术的优势,既可处理复杂的生物或医学体系,又可高选择高参数地分析生物医学样品,成为新的生物或医学的高效研究工具平台。
本论文围绕具蛋白质阵列的不可逆封合微流控芯片制作方法进行研究,重点探索高精度蛋白质阵列制作方法、制作过程蛋白质活性保持等关键技术,具体研究内容如下:
1.探索和优化了玻璃表面修饰和聚乙烯醇(PVA)牺牲层制作的工艺,同时考察了微流控制作过程中的温度、臭氧活化工艺对所选用蛋白质牛血清白蛋白(BSA)和明胶蛋白(Gelatin)结构和活性的影响,为蛋白质阵列封合芯片的后续制作建立基础。
2.建立了微印章法,考察并优化了湿润度、聚二甲基硅氧烷(PDMS)微结构等工艺参数,在PDMS/玻璃微流控芯片中成功制作蛋白质阵列,使用PVA膜保护蛋白阵列活性。
3.建立了刻蚀法,考察并优化了刻蚀功率、时间等工艺参数,成功制作了蛋白质阵列微流控芯片,并用于Hela细胞捕获。
4.提出并建立了金包被法,考察并优化了金属沉积、剥离等工艺参数,成功制作了蛋白质阵列微流控芯片,蛋白阵列图案精度高,边缘清晰。免疫反应测试和细胞贴附试验表明,蛋白阵列在不可逆封合后还具有很高的活性,捕获的细胞阵列图案清晰,可用于单细胞阵列的进一步研究。
5.组建了细胞培养实验室并建立了Hela细胞培养技术,考察了Hela细胞在BSA和Gelatin蛋白质表面的吸附行为,及培养时间对细胞在蛋白表面贴附的影响。同时考察了Hela细胞在PDMS表面的吸附生长行为,发现细胞在PDMS表面可良好生长。
6.建立了微流控芯片中Hela细胞培养技术,探索了剪切力、气泡等对细胞生长的影响。
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