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前列腺癌细胞收集的改进
microTAS 是一个重要的国际会议,会上报告微流体、纳米技术、检测技术在生命科学和化学中的研究进展.2011年的第十五届microTAS2011于10月2日至6日在美国华盛顿州西雅图市举行,会上,辛辛那提大学的研究人员报告了一个简易、低价用于分离和可靠收集脆弱的前列腺癌细胞的办法.
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悬浮芯片技术在生物医学领域中的应用
Luminex悬浮芯片技术是美国Luminex公司在20世纪90年代中期开发的一种多功能的液相芯片分析平台,也称xMAP (flexible multiple-analyte profiling)、多功能悬浮点阵(multi-analyte suspension arrays,MASA)或液体芯片(liquidchip).它有机地整合了有色微球(color-coded microspheresor beads)、激光技术、新的高速数字信号处理和计算机技术,集中了分子生物学、免疫学、高分子化学、激光物理学、微流体学和计算机科学等多门学科,使得Luminex悬浮芯片技术的检测特异度和灵敏度得到了前所未有的发展.
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数字PCR中微滴生成尺寸与频率的数值模拟
目的 微滴合成是数字PCR中的关键技术,但其中两相流速与生成微滴大小和频率的关系尚不明确.本文采用VOF模型研究数字PCR系统中生成微滴的尺寸、频率与两相流速的关系.方法 将氟化油作为连续相,反应液(水)作为离散相,通过求解整体的动量方程和各自相的体积分数连续方程来实现相与相间的界面追踪,模拟出微通道内两相的流动情况,对不同两相流速下微通道内微滴生成的尺寸和频率进行研究.结果 在不同的流速条件下,微通道内会出现弹状流、滴状流和管状流3种流型.并且,对于弹状流和滴状流,随着连续相流速的增加,微液滴的生成尺寸减小,生成频率增加;而随着离散相流速的增加,微液滴的生成尺寸和频率都会增加.结论 在滴状流状态下,当连续相流速为0.048~0.064m/s,并且离散相流速为0.016~0.032m/s时,可高效生成数字PCR微滴.
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微流体装置线性去除猪MⅡ期卵母细胞冷冻保护剂的实验研究
低温保存后的卵母细胞在使用前必须要去除冷冻保护剂,目前常用的分步法去除步骤繁琐,容易丢失细胞,而且会对细胞造成致命的渗透损伤.为减小细胞渗透损伤,设计制作适合卵母细胞保护剂去除的微流体装置,研究微流控线性法去除猪MⅡ期卵母细胞低温保护剂时在不同时间(6、8、10 min)下卵母细胞的体积变化,以及对卵母细胞存活率与发育率的影响;并与传统的去除方法(一步法和分步法)进行比较.结果表明,采用微流体装置线性去除冷冻保护剂,8 min为实验中的优去除时间;线性法能够明显减小细胞的渗透损伤,其大归一化渗透膨胀体积为1.12±0.07,卵母细胞的存活率、卵裂率及囊胚率分别达到83.6%、72.4%、21.5%,均显著高于一步法和分步法(P<0.05).因此,微流控线性去除冷冻保护剂能够显著减小细胞的渗透损伤,为卵母细胞低温保存技术提供新思路.
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随机模糊神经网络在DNA微注射量信息融合控制中的应用
气压电控式DNA微注射量单因素控制方案中存在准确性较差的问题.本研究提出了一种基于随机模糊神经网络的微注射量多信息融合的控制方案,实现了注射压力、注射时间,以及微注射针尖端径等多种参数的信息融合控制.实验结果表明,较之单因素控制方案,本法的控制精度得到较大改善,而且对于参数测量中存在的噪声污染由较强的抗干扰能力.
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面向细胞分离的微流控技术
在医学和生物学的多项研究中,能够对不同种类的细胞进行有效的分离,一直是学术界所面临和一直在研究的重要问题.如果人们能够有效地分离不同类型的细胞,那么将会给许多疾病的诊断和治疗带来巨大的便利,从而为医学和生物学带来突破.目前,传统的、主要的细胞分离和筛查方法可以分为两大类,分别是标记法和非标记法.随着微流体技术的发展,微流体芯片正在越来越广泛地应用在细胞分离的领域.本文从微流体的研究历程出发,结合现有的传统细胞分离技术,以及其与微流体技术的对比,对微流体在细胞分离领域的应用和发展作综述性介绍.
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微胶囊的研制与应用进展
通过检索网络和报章杂志有关微胶囊研制与应用文献,进行整理和分析总结,微胶囊制备方法有超临界流体技术,溶剂蒸发法和微流体数字化技术等,广泛应用在药物、杀虫剂和超声造影剂等的研制中,随着研究的进一步推进,微胶囊具有可以隔离和缓释等优点,将会得到人们更多的重视.
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生物芯片的发展及其哲学观
1 生物芯片及应用1.1 生物芯片的概念生物芯片(Biological chip)是指通过机器人自动打印或光引导合成技术在硅片、玻璃、凝胶、或尼龙膜等基质上制造的生物分子微阵列;或根据分子间特异性相互作用原理,将生命科学领域中不连续的分析过程集成于芯片表面,构建微流体生物化学分析系统,以实现对细胞、蛋白质、基因及其它生物组分的准确、快速、大信息量的检测.从上面的叙述中我们不难发现,由于制备原理和工艺的不同,生物芯片可分为两大类:即微阵列(Microarray)芯片和微流路分析仪(即芯片实验室 Lab-on-chip)[1~3].
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国产二代基因测序仪面世
日前,中科紫鑫科技有限公司正式推出 BIGIS 二代测序仪系统。它是由中科院基因组所和半导体所共同参与研发,整合了一系列机电控制、微流体、光学和软件控制系统的高度集成的新一代测序平台。BIGIS测序仪系统可提供包括全基因组测序、靶向区域重测序、数字表达谱分析等在内的全套测序解决方案,广泛应用于感染性疾病的病因鉴定与基因诊断、遗传病基因诊断与筛查、肿瘤与血液病的基因检测与个体化诊疗、检验检疫以及药物基因组学等多种健康与疾病相关领域。
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免疫分析的发展趋势
我们对酶联免疫吸附试验(ELISA)和相关免疫测定法的现状进行了介绍,并就目前现状探讨免疫测定领域未来的发展趋势.
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生物芯片在肺癌临床诊断中的应用
生物芯片(Biochip)技术是20世纪90年代初期发展起来的一门新兴技术,通过微加工技术制作的生物芯片,可以把成千上万乃至几十万个生命信息集成在一个很小的芯片上,达到对基因、抗原和活体细胞等进行分析和检测的目的.芯片的实质是通过平面微细加工技术构建的微流体分析单元和系统,以实现对细胞、蛋白质、核酸及其它生物组分的准确、快速、大信息量检测,具有高度平行性、多样性、微型化和自动化的特点.该技术已广泛应用于基因诊断、功能基因研究、基因组文库分析、新药的研究与开发、法医学等诸多领域.
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cDNA阵列和微阵列在鼻咽癌发生机制研究中的应用
cDNA阵列(cDNA array)或微阵列(microarray)是通过平面微细加工技术在固相表面构建的微流体分析单元和系统,它不但可高敏感地定量、定性检测基因表达水平,且其大优点是彻底改变了传统的对单个或几个基因表达水平的研究,而可同时研究同一组织或不同组织中成百上千个基因的表达情况.该技术在分析速度成千上万倍提高的同时,所需样品及化学药品却成千上万倍地减少,被认为是生命研究领域中的一次革命.
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利用海藻酸水凝胶构建仿肝板肝组织三维共培养模型
目的 利用海藻酸水凝胶构建一种新的肝细胞三维共培养模型.方法 利用海藻酸钠、微流控芯片,以及肝细胞C3A和脐静脉内皮细胞EA.hy926制备出海藻酸钠水凝胶微纤维,实验组为仿肝板组,同时制备出混合无序水凝胶微纤维作为对照组.利用活细胞双荧光标记验证微纤维内两种细胞排列结构,将微纤维培养1周,每天观察微纤维形态,检测肝细胞活力及清蛋白(Alb)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH-L)、α1抗胰蛋白酶(α1AT)、凝血因子Ⅶ(FⅦ)、谷胱甘肽S转移酶α1 (GSTα1)、细胞色素P450氧化酶1A2 (CYP1A2)的水平.结果 仿肝板组水凝胶内C3A细胞在中间,有2~3排,EA.hy926细胞位于C3A细胞两侧,呈现肝板结构排布;对照组水凝胶内两种细胞则混杂在一起呈无序状态;大约3d肝组织条索形成;两组水凝胶微纤维直径随时间变化差异无统计学意义(P>0.05);仿肝板组肝细胞活力在第5天达到大值,对照组在第6天达到大值,两组除第1天较接近外,其余各天仿肝板组均高于对照组;两组清蛋白分泌水平变化趋势基本相同,在第3天达到大值,第4天开始下降;仿肝板组ALT、AST、LDH-L在第3天下降到小值,第4天以后变化趋势和对照组相同;两组α1AT除第5天外其余各时间点比较差异均有统计学意义(P<0.05);两组GSTM分泌量随时间持续上升,仿肝板组各时间点明显高于对照组(P<0.05);仿肝板组FⅦ分泌量前7d逐渐升高,对照组于第2天持续下降,仿肝板组第3天开始明显高于对照组(P<0.05);对照组细胞内CYP1A2水平随时间变化不明显,仿肝板组从第4天开始明显高于对照组(P<0.05).结论 成功构建出一种仿肝板肝组织三维共培养模型,肝细胞功能有望得到长时间维持.
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适配体在体外细胞检测中的应用
抗体广泛用于细胞检测,其检测历史悠久,技术成熟,但抗体具有体内筛选周期长,成本高;对温度敏感,易永久性变性,对检测环境要求高等缺点,限制了抗体的应用范围。适配体能与靶分子专一并紧密结合,是一种有前景的分子识别配基[1]。适配体作为分子识别配基,与抗体相比具有独特的优势:首先,适配体通过体外筛选,适用于非生理条件和(或)极端条件,筛选周期一般为2~3个月,快只需2周,而抗体由体内产生,筛选周期至少为3~6个月;体外可以筛选到针对弱免疫原性或高毒性分子的适配体,而体内很难获得相应的抗体;其次,适配体采用化学合成,产品批间差异极小,可被各种基团灵活修饰,使其具有多种功能;再次,适配体具有化学稳定性,可耐受苛刻条件,并具有一定的热复性;后,适配体组成简单,分子量较小,免疫原性低[2-4]。适配体拥有抗体无法比拟的优势,已被广泛研究用于临床检测[5]。本文综述了适配体在流式细胞分析、纳米粒子细胞传感器、微流体细胞分离和组织学检查中的应用。
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微流体技术在低温保存领域的研究进展
微流体技术可能是解决低温保存过程中所遇到问题的一种有效方法.本文详细综述了微流体技术在细胞膜渗透性、保护剂添加与去除、生物材料玻璃化保存三方面的研究进展,总结了在低温保存领域应用微流体技术仍可能存在的问题,并指出了未来的研究方向.
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胚胎培养体系研究进展
以往人们对体外胚胎发育的研究大多集中在培养液中的化学成分上,而培养体系中的物理微环境对胚胎发育的影响往往易被忽略.近年来,胚胎培养体系已从静置的微滴、微穴培养逐渐发展到动态的微流体培养.静置培养体系因培养效果稳定,且易操作,一直占据主导地位.动态培养体系不但能为胚胎补充新鲜的培养液,并还能及时清除胚胎产生的代谢产物,但其操作更复杂,限制了其在临床的广泛应用.本文就各种培养体系在体外胚胎培养中的研究进展综述如下.
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本文讨论了芝加哥伊利诺伊大学研发的几种用于人胰岛生理和病理生理学研究的微流体装置及其在人胰岛移植中的应用。首先介绍了作为1型糖尿病临床治疗的胰岛移植领域关键问题。随后,回顾了可以解决这些关键问题的微流体装置、每一种微流体装置的独特之处及他们的应用。此外,本文也简单地讨论了芝加哥伊利诺伊大学这几种微流体装置的设计和制造原理。