毛細(xì)驅(qū)動微流控芯片研發(fā)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用.pdf

1、微流控芯片技術(shù)是將生物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的基本功能集成到一個(gè)微小的芯片上的技術(shù)，近三十年來取得了迅猛的發(fā)展，已被廣泛的應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、生化分析、制藥工程等領(lǐng)域。相對于傳統(tǒng)以石英、玻璃為材料的微流控芯片，以紙作為基底材料的微流控芯片具有更好的生物兼容性、更低的成本，無需外置的泵、閥等優(yōu)點(diǎn)，這使其在現(xiàn)場檢測和臨床醫(yī)療診斷等領(lǐng)域具有可觀的應(yīng)用前景。
　　本論文在深入學(xué)習(xí)微流控芯片相關(guān)理論和了解國內(nèi)外微流控芯片領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，

2、結(jié)合光敏印章印刷技術(shù)，提出了一種毛細(xì)驅(qū)動微流控芯片的制造方法，并針對毛細(xì)驅(qū)動微流控芯片研發(fā)了一臺自動化大通量芯片供液裝置，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合毛細(xì)驅(qū)動微流控芯片和自動化大通量芯片供液裝置，進(jìn)行了一系列生物醫(yī)學(xué)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。論文包括的具體工作如下:
　　1、提出了一種新的基于光敏印章印刷制造毛細(xì)驅(qū)動微流控芯片的方法。該方法成本低廉、操作簡單。從接觸角、分辨率、流速流量等多個(gè)性能參數(shù)出發(fā)，研究分析了該方法的可行性及制得芯片的性能。進(jìn)一步

3、的，在使用該方法制得二維芯片的基礎(chǔ)上，基于PDMS固化法將二維芯片層層堆棧制作三維毛細(xì)驅(qū)動微流控芯片。
　　2、自主設(shè)計(jì)并制造了一臺專用于毛細(xì)驅(qū)動微流控芯片的自動化大通量芯片供液裝置，以解決毛細(xì)驅(qū)動微流控芯片本身不能實(shí)現(xiàn)持續(xù)供液的缺陷。該裝置由供液和吸液兩大功能模塊組合而成。此外，該供液裝置的主要零件通過FDM三維打印方式制造，可根據(jù)具體使用要求實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制。本論文對該裝置的可行性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，在該裝置上成功進(jìn)行了濃度梯度實(shí)驗(yàn)。

4、
　　3、結(jié)合上述方法制得的毛細(xì)驅(qū)動微流控芯片和自動化大通量芯片供液裝置，進(jìn)行了兩項(xiàng)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究，分別為芯片上細(xì)胞的動態(tài)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)和多濃度動態(tài)藥物篩選實(shí)驗(yàn)。通過細(xì)胞染色實(shí)驗(yàn)對芯片上細(xì)胞的存活率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過CCK-8試劑檢測芯片上細(xì)胞的增殖情況，對芯片上細(xì)胞的動態(tài)培養(yǎng)進(jìn)行定性和定量的評估。進(jìn)一步的，本論文在該供液裝置上成功進(jìn)行了人類乳腺癌細(xì)胞的多濃度紫杉醇藥物動態(tài)篩選實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)研究為該裝置和芯片結(jié)合的動態(tài)培養(yǎng)方