基于微流控和膜分離的低溫保護劑處理方法研究.pdf

1、低溫保存是細胞、組織等生物材料唯一有效的長期保存方法，在臨床醫(yī)學、科學研究等領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用。隨著干細胞、生殖細胞等細胞制品在臨床和科研中的廣泛應用，許多的微小體積對象需要長期保存，而傳統(tǒng)的低溫保護劑處理方法難以有效處理。本文提出一種面向微小體積生物樣品的低溫保護劑處理方法：分別在微流控芯片上構(gòu)造膜分離系統(tǒng)，通過微流體在半透膜兩側(cè)的跨膜傳質(zhì)，實現(xiàn)平穩(wěn)可控的低溫保護劑處理，并避免產(chǎn)生額外的機械損傷。圍繞該方法，本文主要研究內(nèi)容如下。

2、
　?。?）微流控芯片的原理設(shè)計和分析：基于微流控和膜分離原理，提出了一種夾膜式微流控芯片設(shè)計方案，進而建立芯片內(nèi)流動和跨膜傳質(zhì)模型，并通過數(shù)值仿真分析該方案的流動傳質(zhì)規(guī)律以及低溫保護劑處理效率，從而初步論證該方案的可行性，并為實驗系統(tǒng)的設(shè)計和應用提供指導；
　　（2）夾膜式微流控系統(tǒng)內(nèi)流動和傳質(zhì)規(guī)律的實驗研究：設(shè)計和建立一套基于夾膜式微流控芯片的低溫保護劑處理實驗平臺，進行無細胞實驗探究了膜材料和流速等設(shè)計因素對系統(tǒng)低溫保

3、護劑處理效率的影響，進一步地掌握該系統(tǒng)的傳質(zhì)規(guī)律；
　　（3）基于夾膜式微流控方法的紅細胞低溫保護劑的去除實驗研究：利用夾膜式微流控系統(tǒng)處理紅細胞內(nèi)的低溫保護劑（甘油），進一步檢驗系統(tǒng)對細胞的安全性和處理效率，并在其基礎(chǔ)上優(yōu)化紅細胞去除甘油的處理程序。
　　上述研究表明：本文提出的方法能夠?qū)崿F(xiàn)面向微小體積生物材料低溫保護劑處理，提高了紅細胞的低溫保護劑處理效率（每0.5ml的紅細胞懸浮液去除低溫保護劑所需要時間少于5min）