基于微電極陣列阻抗感測系統(tǒng)監(jiān)測癌細(xì)胞遷移特性的研究.pdf

1、眾所周知，癌細(xì)胞的擴(kuò)散和遷移是導(dǎo)致目前癌癥患者死亡率居高不下的主要原因，目前用于癌癥治療的主要手段還是以化療為主。隨著臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展，抗癌藥物的種類也越來越多，但由于通過生物手段進(jìn)行致癌因子甄別、藥物篩選、藥效評估的周期都較長，且昂貴。因此，如何快速、有效的進(jìn)行致癌因子甄別及抗癌藥物的篩選及藥效評估是癌癥研究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，人們逐漸意識到電子技術(shù)在監(jiān)測、分析細(xì)胞生理特性方面的優(yōu)勢，并逐漸興起了采用生物感測芯片對細(xì)

2、胞或組織進(jìn)行直接量測的研究?；谖⒘骺丶夹g(shù)及細(xì)胞電阻抗檢測技術(shù)而興起的細(xì)胞感測技術(shù)，是一種能夠同時(shí)測量多組不同細(xì)胞的電阻變化、膜電容變化、以及細(xì)胞層-基底膜空間變化的細(xì)胞生理與病理研究的細(xì)胞傳感技術(shù)，它可應(yīng)用于定量監(jiān)測細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、延展、凋亡等變化的量化信息，更重要的是它可以檢測細(xì)胞對各種藥物的響應(yīng)及衰亡過程。
　　理論分析部分，本文通過細(xì)胞貼附電極后的等效電路模型討論細(xì)胞在交流電壓作用下的電生理特性。并通過COMSOL有限元軟件建

3、模，進(jìn)行詳細(xì)的細(xì)胞頻率特性分析討論，為實(shí)際實(shí)驗(yàn)提供了理論支撐。
　　實(shí)驗(yàn)部分，本文基于理論分析結(jié)果，制作了用于檢測細(xì)胞遷移的感測芯片，通過微電子工藝技術(shù)在幾平方厘米的芯片上構(gòu)建微反應(yīng)室、微管道、微電極陣列等微功能元件構(gòu)成具有微流路控制、細(xì)胞阻抗檢測分析等功能的系統(tǒng)。成功的通過該系統(tǒng)檢測出了癌細(xì)胞的遷移速度。應(yīng)用方面，通過該系統(tǒng)進(jìn)行了致癌因子甄別及抗癌藥物藥敏實(shí)驗(yàn)測試等實(shí)驗(yàn)，本課題所制作的生醫(yī)芯片均能快速、準(zhǔn)確的對藥物進(jìn)行反應(yīng)。本文