无菌与带菌盐藻矿质元素含量的比较分析

采用火焰原子吸收光度法分别测定了对数初、中、末期无菌与带菌盐藻细胞及上清液中Mg,Fe,K,Ca,Na,Mn,Zn,Cu,Ni,Cd和Cr的含量。结果表明:(1)该盐藻Mg,Fe,K,Ca和Na的含量在1～10mg.g-1之间,Zn,Cu,Mn和Ni的含量基本在0.1～1 mg.g-1之间,有害金属Cd和Cr的含量极微。(2)无菌与带菌盐藻不同时期矿质元素的变化趋势大致相同,Mg,Fe,K,Ca,Na,Mn和Cu的含量随着培养时间的延长有所下降,Ca下降的最明显;Mg,Fe,K,Ca和Na的含量在上清液中保持稳定,无明显差异,而Cu和Mn含量在对数中后期的上清液中明显增加。(3)无菌与带菌盐藻Mg,K,Cu和Ni的含量差异不大;带菌盐藻的Fe,Ca,Na和Zn的含量在对数中期均显著下降,且低于无菌盐藻;而到对数末期又明显高于无菌盐藻。本实验结果为进一步利用盐藻资源以及深入研究藻菌相互作用机理提供了参考。     

基于微流控技术的循环肿瘤细胞分选研究

循环肿瘤细胞(CTCs)出现于癌症患者的外周血中,是一种重要的游离态组织样本,对于癌症的早期诊断和预后评估具有非常重要的临床诊断价值。由于血液中CTCs含量极少,对其进行分选富集是CTCs检测和分析的一个重要预处理步骤。传统的宏观方法虽然也能实现细胞分离,但存在耗时长、样品需求量大、目标细胞损失严重及硬件设备依赖性高等不足。近年来兴起的微流控技术可在微米尺度范围内集成物理、化学及生物手段,易于实现整体器件的微型化和低成本便携式发展,为稀有CTCs的高灵敏度、高效分选提供重要的潜在技术手段。本文综述了微流控技术实现CTCs分选的最新研究进展,详细阐述了各种被动、主动分选方法的原理及成功应用实例,分析各方法的优缺点,提出一种新型的多级分选芯片结构,并最后探讨了微流控CTCs分选芯片在临床应用中面临的挑战及未来的发展趋势。     

基于微流控技术的单细胞生物物理特性表征

单细胞水平的生物物理特性表征,可有效阐明细胞的功能和状态,揭示细胞的单体差异性,对于细胞的分化和病理研究,以及疾病的早期临床诊断和治疗具有非常重要的意义。由于具有与细胞尺度相匹配的微米级腔道,微流控芯片比传统生化方法更适合单细胞样本的微环境精确控制、高通量定向操纵及多参数非特异性检测,已成为单细胞表征与分析的一项重要技术平台。本文总结了基于微流控技术的单细胞生物物理特性表征方法及其应用的最新进展,着重分析微流控芯片在常规方法难以达成的单细胞和高通量研究中的独特优势,最后探讨了微流控单细胞生物物理特性检测芯片在临床应用中面临的挑战和未来的发展动向,并提出一种新型的单细胞多参数同时表征的微流控分析器件。     

非对称弯曲微流道中粒子惯性聚焦动态过程及流速调控机理研究

设计制作了一种具有非对称弯曲微流道结构的微流控芯片, 搭建实验平台定量表征聚苯乙烯粒子和血细胞沿流道的动态惯性聚焦过程, 并系统研究了流体流速和粒子尺寸对粒子聚焦特性的调控机理. 通过分析粒子荧光图谱和对应量化强度曲线, 将粒子沿流道长度的横向迁移过程分为形成聚焦和平衡位置调整两个阶段, 指出在整个聚焦过程中具有小曲率半径的流道结构起主导作用. 根据全流速段内粒子聚焦特性的演变, 重点分析潜在惯性升力和Dean 曳力的竞争机制, 提出了阐述粒子聚焦流速调控过程的三阶段模型. 进一步比较两种尺寸粒子聚焦位置和聚焦率随流速与流道长度的变化规律, 发现大粒子具有更好的聚焦效果和稳定性, 且两种粒子的相对位置可通过流速进行调整. 最后, 通过分析血细胞在非对称弯流道中的横向迁移特性, 验证了粒子惯性聚焦机理在复杂生物粒子操控方面的适用性. 上述结论为深入研究微流体环境下粒子的运动特性以及开发微流式细胞术等临床即时诊断器件提供了重要参考.