陣列式高通量細(xì)胞培養(yǎng)芯片設(shè)計(jì)與制作.pdf

1、微陣列分析技術(shù)(microarray analysis)是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種新興的分析方法，主要涉及到微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、生物化學(xué)、分析化學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種學(xué)科，是學(xué)科交叉的產(chǎn)物。
　　 本論文圍繞微流控芯片制作的原理、方法和應(yīng)用以及高通量細(xì)胞培養(yǎng)芯片設(shè)計(jì)、加工、優(yōu)化等方面的研究工作，主要內(nèi)容包括：
　　 1.微流控芯片的加工工藝。
　　 2.基于微流控芯片的高通量細(xì)胞研究應(yīng)用進(jìn)展。
　　 3.陣

2、列式高通量細(xì)胞培養(yǎng)芯片的設(shè)計(jì)。
　　 4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案及芯片結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
　　 本文完成的主要內(nèi)容有：
　　 1.闡述了微流控芯片制作時(shí)的材料選擇、不同材料的加工工藝；介紹了實(shí)驗(yàn)室對(duì)各種材料作出的工藝改進(jìn)以及本人利用改進(jìn)后的工藝制作的石英、普通玻璃和PDMS為材質(zhì)的微流控芯片；總結(jié)了微流控芯片在高通量細(xì)胞培養(yǎng)、行波電泳以及高通量藥物篩選方面的應(yīng)用。
　　 2.提出了陣列式高通量細(xì)胞培養(yǎng)微流控芯片的設(shè)計(jì)方案：

3、基于三層結(jié)構(gòu)的U型“壩”結(jié)構(gòu)的細(xì)胞培養(yǎng)腔和瓦片狀結(jié)構(gòu)的混合管道。并制定出利用SU8光刻膠、PDMS為芯片制作材料以及需要“多次光刻，一次顯影”的工藝流程：同時(shí)，利用可以進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合的有限元分析軟件COMSOL對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)腔和混合管道分別進(jìn)行了流場(chǎng)和流場(chǎng)與對(duì)流混合耦合場(chǎng)分析。利用有限元分析出的流速以及混合后濃度等仿真結(jié)果，對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化和優(yōu)選。
　　 3.按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，制作出了四種微結(jié)構(gòu)(進(jìn)樣口、培養(yǎng)液混合管道

4、、細(xì)胞培養(yǎng)腔、閥控結(jié)構(gòu))，然后利用接觸角測(cè)量?jī)x、臺(tái)階儀、酶標(biāo)儀對(duì)用PDMS制作的陣列式高通量細(xì)胞培養(yǎng)芯片的接觸角、各管道的尺度及混合效率進(jìn)行了測(cè)試，也對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)腔對(duì)細(xì)胞的有效攔截作出了合理評(píng)估。
　　 本論文在系統(tǒng)性地闡述了微流控芯片制作的原理和方法的基礎(chǔ)上，深入的研究了用于高通量細(xì)胞培養(yǎng)的陣列式細(xì)胞培養(yǎng)芯片系統(tǒng)，建立了一套部件可行性設(shè)計(jì)、部件制作以及驗(yàn)證的研究方法。
　　 本課題為微流控細(xì)胞培養(yǎng)芯片在細(xì)胞高通量操控中的