微流控电泳芯片在单细胞分析中的应用

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微流控分析系统(μTAS)在生物细胞领域的发展引起了广泛的关注.微流控芯片的微米尺寸的通道更适合单细胞样品的引入,操纵,反应,分离和检测.因此将这些功能集成在微流控芯片上成为当前分析的一个热点.本论文用微流控电泳芯片对单细胞分析进行一些研究.主要分三部分:Ⅰ.微流控电泳芯片电化学检测人单个肝癌细胞中的谷胱甘肽.Ⅱ.人单个活细胞中过氧化物酶的测定.Ⅲ. Br<->和CN<->对活细胞内酶活性的影响.第一部分用微流控电泳芯片电化学检测的方法测定了人单个肝癌细胞中的谷胱甘肽.我们选择用电泳缓冲液代替常用的PBS作为细胞悬浮液,用压力将单个细胞导入芯片的双T交叉点,用毛地黄皂苷化学蚀孔和外加电场相结合的溶膜方式,利用金汞齐电极对谷胱甘肽良好的选择性检测得到单个细胞中谷胱甘肽唯一的电泳峰.实现了芯片毛细管电泳/电化学检测单细胞的快速分离优势及选择性检测.然后用标准曲线对细胞中谷胱甘肽的含量进行了定量,测得人单个肝癌细胞中谷胱甘肽含量与文献值一致.第二部分建立了一种微流控电泳芯片电化学检测人单个活细胞内髓过氧化物酶(MPO)的方法.我们先用毛地黄皂苷将细胞蚀孔,然后通过电迁移将蚀孔后的单个中性粒细胞导入芯片双T交叉点并贴壁.缓冲液中底物H<,2>Q和H<,2>O<,2>通过细胞膜上的微孔扩散进入细胞,被胞内MPO催化反应生成电活性产物BQ.BQ通过细胞膜上微孔扩散回到细胞周围的溶液中,在细胞周围形成BQ区带.再加电泳电压将此区带迁移到分离通道的检测端并用碳纤维微盘电极检测.得到的电泳峰的峰面积对应于活细胞内MPO的含量.通过同一个细胞溶膜后电泳峰面积及标准溶液电泳峰的峰面积可以对活细胞内MPO进行定量.测得人单个中性粒细胞内MPO含量与细胞提取液中测得值一致.第三部分研究了Br<->和CN<->对人单个活中性粒细胞内MPO活性的影响.Br<->和CN<->对胞内MPO影响非常明显.2.5×10<-2>mol/L Br<->对中性粒细胞中MPO刺激40 min后其活性降为原来的32%.5×10<-4> mol/L CN<->对中性粒细胞中MPO活性的抑制作用更显著,40 min后其活性降为原来的7.8%.
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