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文檔簡介
1、細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是細(xì)胞生物學(xué)研究的基礎(chǔ),在生物技術(shù)研究領(lǐng)域占有十分重要的位置。常規(guī)的細(xì)胞培養(yǎng)使用細(xì)胞培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)板等裝置來培養(yǎng)細(xì)胞,不能精確重現(xiàn)體內(nèi)的微環(huán)境。九十年代以年來微流控技術(shù)的發(fā)展為細(xì)胞培養(yǎng)提供了新的思路和方法。微流控芯片的通道尺寸一般在幾十至幾百微米,和細(xì)胞的尺寸大致相當(dāng),能夠從空間和時間上對流體進(jìn)行精確地控制,節(jié)省大量的試劑和細(xì)胞,具有傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢。微流控芯片上的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)在細(xì)胞遷移、藥物篩選、細(xì)胞分化等
2、領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
本文在對常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)探索研究的基礎(chǔ)上,利用實驗室自主設(shè)計加工制作的微流控芯片,進(jìn)行微流控芯片上自動化的細(xì)胞培養(yǎng)研究,為微流控芯片上進(jìn)行基底包被、細(xì)胞加樣、細(xì)胞換液、細(xì)胞傳代的方法奠定基礎(chǔ)。
在初步實驗中,通過手動操作實現(xiàn)換液、培養(yǎng)。該方法由于頻繁操作,增加了污染的可能,每隔8小時的換液也給實驗人員帶來諸多不便。在基于手動操作的微流控芯片細(xì)胞研究的基礎(chǔ)上,我們利用實驗室現(xiàn)有的儀器設(shè)備,設(shè)計了一套
3、基于微流控芯片的自動化細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng),開展了微流控芯片設(shè)計、加工制作、溫度控制、多步進(jìn)樣控制、觀察記錄分析等相關(guān)研究。
首先,設(shè)計了細(xì)胞培養(yǎng)微流控芯片,并以 ITO透明導(dǎo)電玻璃作為基底材料,加工制作出所需的微流控芯片。用高度透明的高分子有機材料聚甲基丙烯酸甲酯作為材料,設(shè)計制作微型的微流控芯片細(xì)胞培養(yǎng)裝置。利用 ITO玻璃通電產(chǎn)熱的特性實現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)芯片的加熱及溫度控制。采用多物理場仿真軟件 COMSOL Multinhvsics
4、4.3b仿真模擬微流控芯片上施加電壓的大小和位置對芯片上溫度分布的影響,探索能夠滿足細(xì)胞生長的溫度條件的控制。利用微流控芯片具有體積小、熱傳導(dǎo)效率高等特點,通過XMT61智能PID溫度控制儀,實現(xiàn)溫度的精確顯示和控制。
通過連續(xù)的培養(yǎng)基輸送實現(xiàn)系統(tǒng)中細(xì)胞的灌流培養(yǎng)。其中,上位機給單片機和注射泵發(fā)送命令,單片機和注射泵接到相應(yīng)命令后,分別控制電磁閥轉(zhuǎn)換和注射泵的流量流速,實現(xiàn)對流體的精確控制。
在搭建完成的基于微流控芯
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