用于單細胞分析的微流控芯片研究及其在腫瘤干細胞分離鑒定方面的應(yīng)用.pdf

1、細胞是生命活動的基本單位，傳統(tǒng)的細胞學(xué)研究依賴于大量細胞(103-104個)，把群體值作為測量結(jié)果。然而研究發(fā)現(xiàn)，即使是生活在同一環(huán)境、同一組織中的同種細胞，其在基因表達水平上也存在著很大差異。細胞之間存在異質(zhì)性，而群體分析會掩蓋細胞個體間的差異，因此，開發(fā)一種能有效分析單細胞組分的技術(shù)勢在必行。微流控芯片技術(shù)可以實現(xiàn)細胞進樣、單細胞捕獲、細胞培養(yǎng)、細胞分選、細胞裂解以及分析檢測多個步驟整合在一起，并且具有高通量、小型化、平行化、自動化

2、、便攜化等優(yōu)勢，為單細胞研究提供了一個可行的技術(shù)平臺。
　　本論文研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的單細胞分析微流控芯片，微流控芯片的主體采用了聚二甲基硅氧烷(poly(dimethylsiloxane)，PDMS)高聚物材料，利用PDMS高聚物具有良好氣體溶解性的特點實現(xiàn)負壓自吸式自動進樣，使所研制的芯片像臨床的真空采血管一樣方便使用，不需輔助設(shè)備控制流路。將數(shù)千個細胞單獨分隔到不同的微反應(yīng)室，不再互相干擾，也不易發(fā)生漏檢，實現(xiàn)高通量單細

3、胞快速分離;隨即將分離開的單細胞直接進行反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)，節(jié)省了時間。每個反應(yīng)室容積5-10 nL，上千反應(yīng)室的一塊芯片也僅需試劑數(shù)微升，節(jié)省試劑。
　　本研究取得了以下創(chuàng)新性結(jié)果:(1)成功研制了集單細胞捕獲、裂解、RT-PCR反應(yīng)于一體的微流控芯片，并能用于單細胞數(shù)字PCR研究，通過研究不同單個A549腫瘤干細胞中CD133和管家基因GAPDH的基因表達驗證了細胞之間存在異質(zhì)性。(2)基于所研制的單細胞微流控芯片實

4、現(xiàn)了一步法快速鑒定腫瘤干細胞，利用腫瘤干細胞表面標(biāo)志物CD133對肺癌A549細胞中腫瘤干細胞進行鑒定。本文中所研制的微流控芯片易于操作、敏感度高（單細胞）、準(zhǔn)確性好（可計數(shù)）、省試劑（數(shù)微升/芯片），適合于普通實驗室進行腫瘤干細胞等稀少細胞的快速鑒定。為腫瘤干細胞的研究提供了一種單細胞分離與特異性鑒定的新工具，可用于鑒定腫瘤干細胞的分子遺傳特征和特異標(biāo)志物，解決腫瘤干細胞特異性鑒定困難的問題。為腫瘤學(xué)研究提供科學(xué)依據(jù)，為臨床病情判斷、