微流控多层纸芯片研究乳腺癌组织的微环境酸化
微流控芯片技术分析细胞外酸性环境及其介导的道诺霉素细胞毒性的影响
glycoprotein， Pgp ） 是 一 种 由 多 药 P糖蛋白 （ Pdrug resistance gene1 ， MDＲ1 ） 编码 耐药基因 1 （ multi的跨膜糖蛋白 ，能与多种结构的药物结合并以主动转 运模式将 药 物 泵 出 细 胞 外 ， 降 低 药 物 在 细 胞 内 的 积 聚，使药物不良反应减弱或丧失 ， 细胞获得典型多药 drug resistance， MDＲ ） 表 型 耐药 （ multi主要原因之一
activity of Pglycoprotein （ Pgp） and on the Pgpmediated cytotoxicity of daunomycin in cancer cells by using microfluidic chip technology. Methods ment group and control group. The experiment group was exposed to an acidic cell culture medium （ pH 6. 6 ） ， gp was while the control group was treated with a neutral cell culture medium （ pH 7. 4 ） . The expression of Pdetected by cell immunofluorescense analysis and the activity of Pgp was evaluated by Ｒhodamine 123 efflux experiment. Meanwhile，the cytotoxicity of daunomycin was analyzed by cell live / dead fluorescence staining meth2165 ） 和重庆市永川区科技计划项目 （ YC基金项目： 重庆市自然科学基金面上项目 （ cstc2012jjA10046 ） 、重庆市卫生局医学科研计划项目 （ 2012STC，2012BE5002 ） Supported by the Natural Science Foundation Project of CQ CSTC （ cstc2012jjA10046 ） ，the Medical Science Ｒesearch Project of Chongqing Health Bureau （ 20122165 ） ，and the District Science and Technology Projects of Yongchuan （ YCSTC，2012BE5002 ）
基于微流控芯片的乳腺癌细胞微环境酸化检测
基于微流控芯片的乳腺癌细胞微环境酸化检测严伟;徐德顺;查赟峰;吴晓芳【摘要】建立了基于微流控芯片的乳腺癌微环境酸化模型和动态检测微环境酸化情况的分析方法.设计了一种多层复合式微流控芯片,将乳腺癌细胞悬液引入含有水凝胶前体的芯片培养室后,在硝酸纤维素薄膜上固化形成3D培养支架.芯片通道连续灌流模拟血流供应,并将非电化学的pH检测器引入芯片,通过图像分析得到实时的pH变化.通过观察癌细胞的存活率、增殖率、乳酸水平及pH值,分析微环境的酸化情况,同时与正常细胞进行比较.结果表明,连续灌流培养7d,乳腺癌细胞的存活率保持在90％以上;随着培养天数的增加,芯片上癌细胞微环境的pH值逐渐降低,且灌流速度越低,pH值下降越明显,而正常细胞微环境的pH值无明显变化.基于微流控芯片的微环境酸化检测平台可实时动态检测微环境的pH值,有望成为相关肿瘤研究的有力工具.【期刊名称】《色谱》【年(卷),期】2016(034)011【总页数】5页(P1043-1047)【关键词】微流控芯片;细胞微环境;酸化;乳腺癌【作者】严伟;徐德顺;查赟峰;吴晓芳【作者单位】湖州市疾病预防控制中心,浙江湖州313000;湖州市疾病预防控制中心,浙江湖州313000;湖州市疾病预防控制中心,浙江湖州313000;湖州市疾病预防控制中心,浙江湖州313000【正文语种】中文【中图分类】O658细胞微环境酸化是恶性肿瘤的特征之一,与正常细胞的氧化磷酸化代谢途径不同,肿瘤细胞的代谢方式主要为糖酵解[1],其代谢终产物以乳酸为主。
乳酸的大量产生及排泄障碍使肿瘤细胞处于较低的pH微环境中[2]。
肿瘤微环境的酸化不仅影响癌细胞的代谢和迁移[3,4]，而且影响化疗药物对肿瘤细胞的杀伤作用[5,6]。
因此,建立肿瘤微环境酸化实时监测模型对肿瘤的代谢和治疗具有重要意义。
肿瘤细胞的生长环境空间狭小、液体量少,其pH值难以用传统的电化学pH计测出。
目前,微量pH检测方法主要包括pH敏感微电极法、pH敏感荧光染料法和核磁共振法等[7-9]方法,这些方法需要特殊的设备,且操作复杂、成本昂贵,很难在一般实验室中开展。
微流控芯片的研究及产业化
微流控芯片的研究及产业化一、本文概述随着科技的飞速发展和微纳技术的深入应用，微流控芯片作为一种新兴的技术平台，已经在多个领域展现出巨大的潜力和应用价值。
本文旨在对微流控芯片的研究及产业化进行全面的概述和探讨。
我们将简要介绍微流控芯片的基本概念、特点和优势，阐述其在生物医学、药物筛选、环境监测等领域的重要应用。
我们将重点分析微流控芯片的研究现状，包括芯片设计、制造工艺、检测技术等方面的最新进展。
在此基础上，我们将探讨微流控芯片产业化的现状、面临的挑战以及未来的发展趋势。
我们将提出促进微流控芯片产业化的建议和措施，以期为我国微流控芯片领域的发展提供参考和借鉴。
二、微流控芯片的设计原理微流控芯片，又称微全分析系统（μ-TAS），是一种将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米的芯片上的技术。
其核心设计原理主要基于微型化、集成化和高通量的理念。
微型化是微流控芯片最显著的特征之一。
通过微加工技术，在芯片上构造出微米级的流通通道和结构，可以实现对微量样品的高效操控和处理。
这种微型化不仅降低了样品的消耗，还提高了分析的灵敏度和准确性。
集成化是微流控芯片设计的另一重要原则。
通过在芯片上集成多个单元操作，可以实现样品的连续、自动化处理，从而大大简化了实验操作过程，提高了分析效率。
集成化还使得微流控芯片成为了一种便携式的分析工具，便于在现场或实地进行实时分析。
高通量是微流控芯片设计的另一关键目标。
通过在芯片上并行处理多个样品或反应，可以显著提高分析的通量，从而满足大规模样品分析的需求。
在微流控芯片的设计过程中，还需要考虑流体的控制、热量的传递、化学反应的动力学等因素。
通过精确控制流体的流动和混合，以及优化反应条件，可以实现高效、快速、准确的生物化学反应分析。
微流控芯片的设计原理涉及到微型化、集成化和高通量等多个方面。
通过不断优化设计理念和技术手段，微流控芯片有望在生物、化学、医学等领域发挥更大的作用，推动相关产业的快速发展。
微流控芯片在生物分析中的应用研究
微流控芯片在生物分析中的应用研究在当今生命科学和医学领域，生物分析技术的不断发展为疾病诊断、药物研发等方面带来了巨大的突破。
其中，微流控芯片作为一种新兴的技术平台，正逐渐展现出其在生物分析中的独特优势和广泛应用前景。
微流控芯片，简单来说，就是一种在微米尺度的通道中操控微小流体的技术装置。
它将实验室中的各种操作单元，如样品制备、反应、分离和检测等集成在一块小小的芯片上，实现了分析过程的微型化、自动化和集成化。
在生物分析中，微流控芯片首先在核酸分析方面发挥了重要作用。
核酸，包括 DNA 和 RNA，是生命遗传信息的携带者。
对于核酸的准确分析对于疾病诊断、基因研究等具有关键意义。
微流控芯片可以通过巧妙设计的通道和反应区域，实现核酸的提取、扩增和检测。
例如，利用芯片上的微电极，可以进行高效的核酸电泳分离，从而快速准确地检测特定的基因序列。
相比传统方法，微流控芯片核酸分析具有更高的灵敏度、特异性和分析速度，同时所需的样品量极少，大大降低了分析成本。
蛋白质分析也是微流控芯片的重要应用领域之一。
蛋白质是生命活动的执行者，其种类繁多、结构复杂。
微流控芯片可以通过集成多种分离技术，如色谱、电泳等，实现对蛋白质的高效分离和检测。
此外，还可以在芯片上进行蛋白质的修饰、相互作用研究等。
例如，通过在芯片上构建微阵列，能够同时检测多种蛋白质的表达水平，为疾病标志物的筛选提供了有力工具。
细胞分析是微流控芯片在生物分析中的又一重要应用。
细胞是生命的基本单位，对细胞的研究对于理解生命过程、疾病发生机制等至关重要。
微流控芯片可以模拟细胞在体内的微环境，实现细胞的培养、分选、裂解和分析。
例如，利用芯片上的微通道和微结构，可以根据细胞的大小、形态、表面标志物等特征对细胞进行分选，从而获得特定类型的细胞进行深入研究。
在药物研发中，微流控芯片也有着不可忽视的作用。
药物筛选是药物研发的关键环节之一。
微流控芯片可以构建药物筛选模型，如细胞水平的药物毒性测试、药物靶点的筛选等。
微流控芯片技术在癌症检测中的应用研究
微流控芯片技术在癌症检测中的应用研究摘要：随着癌症的严重威胁和世界人口的增长，癌症检测变得越来越重要。
传统的癌症检测方法存在一些局限性，而微流控芯片技术在癌症检测中的应用为精确且高通量的检测提供了可能。
本文将介绍微流控芯片技术及其在癌症检测中的应用研究。
1. 引言癌症是一种严重危害人类健康的疾病，成为全球范围内的主要死因之一。
及早发现和治疗癌症对于提高患者的存活率至关重要。
然而，传统的癌症检测方法，如组织切片和血液化验，存在一些局限性，如诊断速度慢、操作复杂、试剂需求量大等。
2. 微流控芯片技术的基本原理微流控芯片技术是一种利用微米级通道和微流体操作的技术。
它采用微型芯片构建了一个与样品相互作用的微小闭合环境，通过精密控制流体流动和反应过程，实现样品的混合、分离、操控和检测。
微流控芯片技术具有快速、低成本、高效、灵敏度高等优点。
3. 微流控芯片技术在癌症检测中的应用3.1 微流控芯片技术在肿瘤细胞识别与分离中的应用微流控芯片技术可以根据细胞大小、形状、表面标记等特性，实现对肿瘤细胞的个体分离和捕获。
通过对混合细胞悬液在微流控芯片中流动的控制，可以将肿瘤细胞从正常细胞中分离出来，实现对肿瘤细胞的纯化。
这为肿瘤种类的诊断和研究提供了重要条件。
3.2 微流控芯片技术在DNA分析中的应用微流控芯片技术可以通过微型反应体系实现对DNA的分析，包括DNA的扩增、分离和定量等。
与传统的PCR方法相比，微流控芯片技术在速度、灵敏度和操作简便性上都有较大的优势。
这使得癌症相关的基因突变和蛋白质表达等分子标志物的检测更加准确和高通量。
3.3 微流控芯片技术在循环肿瘤细胞（CTC）检测中的应用循环肿瘤细胞是从原发肿瘤中脱落并进入到循环系统中的癌症细胞。
通过微流控芯片技术可以对循环肿瘤细胞进行捕获、分离、识别和计数。
这为癌症的早期筛查、疾病进展监测和治疗效果评估提供了重要的手段。
4. 微流控芯片技术在癌症检测中的优势和挑战微流控芯片技术在癌症检测中具有多个优势，如高通量、高灵敏度、低成本、自动化和准确性等。
纸基微流控芯片的应用及制备方法研究进展
纸基微流控芯片的应用及制备方法研究进展摘要：纸基微流控芯片作为一种新型微型检测平台，由于其制备简单，以滤纸为基底材料在环境中可降解吸收、原料廉价易得、便捷性高、样品消耗量少、无需流体驱动装置，在医疗检测、环境监测、食品安全检测等领域拥有非常广阔的应用前景。
本综述对纸基微流控芯片的制备方法做论述。
关键词：纸；纸基微流控芯片；制备方法纸作为大自然中普遍存在的一种纤维素材料，因其廉价易得、方便处理且实用性强而被广泛地应用于现代社会的众多领域。
此外，由于其具有良好的柔韧性、可变形性、生物可降解性等优点，被用作柔性“绿色电子”材料，在环境监测、食品检测、药品检测等领域有着比较理想的商业化前景。
还有用纸基材料制备的一些电子器件，如传感器和微流控元器件等，说明了纸基材料的应用广泛性。
以纸（如滤纸、层析纸或类似纸的薄层纤维）为芯片基体，通过对其进行折叠剪裁或者化学改性等方式，在纸上加工出具有亲/疏水区域的微通道，从而构建出试剂加载区域和检测区域，实现对微量样品的一种新型微流体分析检测。
相比于传统的聚合物微芯片和玻璃微芯片，μPADs质轻、易制作、易操作、易携带且成本低、便于存放，此外，还具有生物相容性好、毛细管作用强、无动力运输等优点，在医疗诊断、环境监测和食品质量检测等方面具有潜在的应用前景。
1 纸基微流控芯片概述纸基微流控芯片是一种无需外力驱动，根据纸基底本身的毛细效应进行驱动的一种便携式纸基分析设备。
纸基微流控芯片的制备最早可追溯到1949年，Muller和Clegg等人首次利用压印的方法将石蜡以特定的图案印刷在滤纸上，制备了一种亲疏水相间的设备，液体可在滤纸上沿特定通道流动，这一想法为纸基微流控芯片的制备提供了思路。
到目前为止，许多纸基微流控芯片的制备方法，仍然是利用石蜡在滤纸上形成特定疏水屏障。
直到2007年，Whitesides小组提出“微流控纸基分析设备”（Microfluidic Paper-based Analytical Devices, μPADs）的概念，他们利用光刻法，精确地在滤纸上利用光刻胶得到了具有特定疏水屏障的μPADs。
微流控细胞芯片实现肿瘤细胞捕获及药物筛选的实验研究
重庆大学硕士学位论文
英文摘要
the Hep-G2 cells was higher than 90% with staining of trypan-blue. The Hep-G2 cells were exposed to the Ber solutions at different concentrations for 12h, 24h and 48h, respectively. The effect of the drug on cell proliferation was measured by CFSE labeled cell viability measurements using a microplate-reader. Results showed that Ber could inhibit the activity of Hep-G2 cells, which depended on the dose of Ber and action time. Compared with the blank control group (0μmol•L -1), the cell density turned to be smaller and the intercellular space turned to be larger along with the increasing of Ber concentration in the experimental groups. Results resvcratrol inhibited the proliferation of HepG2 cells with IC50 value of 47.5 µmol/L at 48h. The unique advantages of microfluidic array were increasingly being developed and employed as a simple drug screening tool. Keywords： microfluidic cell chip, HepG2 cells, bergamot, integrated magnetic
乳腺癌的组织芯片技术应用
乳腺癌的组织芯片技术应用乳腺癌是女性中最常见的癌症之一，也是导致妇女死亡的主要原因之一。
早期诊断和个体化治疗是提高乳腺癌患者生存率和生活质量的关键。
近年来，组织芯片技术的引入为乳腺癌的早期诊断和治疗提供了新的希望和途径。
本文将介绍乳腺癌组织芯片技术的应用，并探讨其在乳腺癌研究和临床实践中的价值。
一、乳腺癌组织芯片技术的原理乳腺癌组织芯片技术是一种能够同时分析多个组织样本的高通量技术。
其原理是将多个组织样本嵌入到一个小型的芯片中，通过切片和染色的方式进行分析。
这种技术可以在一张玻片上同时观察多个组织样本，极大地提高了检测和分析效率。
二、乳腺癌组织芯片技术的应用1. 早期诊断乳腺癌的早期诊断对于提高患者的治疗效果至关重要。
传统的诊断方法主要依靠组织切片的观察，这种方法效率低下且容易出现误诊。
而乳腺癌组织芯片技术可以同时分析多个组织样本，可以更准确地检测和诊断早期乳腺癌。
2. 分子亚型的鉴定乳腺癌可以分为不同的亚型，包括激素受体阳性（HR+）、人表皮生长因子受体2阳性（HER2+）以及三阴性等。
不同亚型的乳腺癌对于药物的敏感性和治疗反应存在差异。
乳腺癌组织芯片技术可以通过分析多个组织样本，快速鉴定乳腺癌的亚型，为个体化治疗提供依据。
3. 药物筛选与临床预后评估乳腺癌组织芯片技术可以用于药物的筛选与评估。
通过在芯片上加入不同的药物，可以模拟不同的治疗方式，并观察相应的药物反应和效果。
这种技术可以帮助医生选择最有效的治疗方案，提高患者的治疗成功率。
此外，乳腺癌组织芯片技术还可以用于临床预后评估，通过分析多个组织样本获得更准确的预后预测结果。
4. 研究乳腺癌的发病机制乳腺癌组织芯片技术可以在一个芯片上同时分析多个组织样本，这对于研究乳腺癌的发病机制提供了便利。
通过对多个样本的比较分析，可以发现乳腺癌的共性和差异性，并深入了解其中的分子机制。
三、乳腺癌组织芯片技术的优势与挑战乳腺癌组织芯片技术相比传统的组织切片技术具有明显的优势。
基于微流控细胞芯片的癌症细胞检测研究
基于微流控细胞芯片的癌症细胞检测研究癌症是目前全球面临的重要医疗难题之一。
虽然现在已经有很多治疗癌症的方法，但是这些治疗方法往往只能在癌症初期发现时才能将其彻底清除。
而对于晚期癌症病人，治疗方法往往难以奏效，甚至达不到治愈的效果。
因此，准确而及时地检测癌症细胞是相当重要的。
传统的癌症细胞检测方法主要依赖于医学成像技术和手术检测。
然而，这些方法不仅过程繁琐而且操作成本高昂。
因此，基于微流控细胞芯片的技术被视为检测癌症细胞的一种新方法。
微流控芯片技术是应用于生物医学领域的重要技术之一，它可以通过微型通道和微流控芯片构筑出一种微观的体系。
在这个体系中，流体流动状态和行为受到微观结构和物理和化学特性等因素的调控。
这种技术可以对生物分子、细胞和生物组织等进行研究，并且在癌症细胞检测领域中具有广泛的应用前景。
微流控细胞芯片技术利用微通道将细胞、重组蛋白质、DNA和小分子等样本隔离和密集堆积在一个微观尺度上，以实现高通量的样品质量分析和检测。
这种技术常用于细胞分选、细胞培养、生物流变学和微纳米机器人等领域。
在癌症检测中，微流控细胞芯片技术利用微通道上分隔的单个癌症细胞进行分析，以筛查出一系列有意义的细胞特征和生物标志物，从而确定癌症的种类和严重程度。
与其他检测方法相比，该技术具有高灵敏度、高通量、非侵入性以及节省时间和成本等优点。
微流控细胞芯片技术目前已经有了广泛的应用。
例如，该技术可用于癌症分类和分级，根据不同的癌细胞样本提取出不同的癌症生物标志物，并以此为依据进行癌症临床诊断。
此外，该技术还可以用于定量分析癌细胞在不同环境下的变化规律，如生长因子的影响、化学药物的作用和放疗的影响等。
相对于传统的手术和医学成像技术，使用微流控细胞芯片技术进行癌症细胞检测，具备更高的准确性，更低的成本和创伤风险。
微流控细胞芯片技术还可以通过与其他技术的结合，提高细胞检测的精度和特异性。
例如，可以使用于电化学生物传感器、质谱分析、光学传感器和生物分子免疫学等方法进行多模态的检测，以实现对不同细胞的准确鉴定。
微流控生物芯片在疾病诊断中的应用研究
微流控生物芯片在疾病诊断中的应用研究随着科学技术的不断发展，微小化技术已经成为了当前科技领域的一个重要研究方向。
其中，微流控技术作为微小化技术的一种，已经被广泛应用在生物医学领域中。
微流控生物芯片作为一种新型的生物检测技术，能够在微型尺度下完成生物学反应，具有极高的灵敏度、专一性和自动化程度。
因此，微流控生物芯片已经被应用于疾病诊断、药物筛选等领域。
一、微流控生物芯片的原理微流控生物芯片是指在微细的流控芯片内部，利用精密的微加工技术将生物试剂或细胞悬液送入指定位置进行控制、混合、分离等操作的设备。
其主要原理是利用微小空间的特殊性质，通过微流控芯片流道内复杂的流动组织结构和精密的阀门及泵类控制元件，实现微小液滴的制备、精确定量依次加入、自动混合、反应等各种分析操作。
二、微流控生物芯片在疾病诊断中的应用1. 微流控生物芯片在癌症诊断中的应用目前微流控生物芯片已经被应用于肿瘤标记物检测。
传统的检测方法需要通过诊断专业医生的手动检测来得出具体疾病的判断，而微流控生物芯片则能通过选择特定的生物标志物，从样本中提取出相应的标志物并测出其浓度值，最终再通过相关算法，得出相关癌症的判断。
这种检测方式准确度高，同时还可以大大缩短检测时间。
2. 微流控生物芯片在传染病检测中的应用微流控生物芯片在传染病检测中的应用也十分广泛。
传统的检测方法需要通过对患者的血样进行多次的传统染色和鉴定来得出诊断结果，而微流控生物芯片则能够快速检测出诊断病原体的类型和数量，同时还能根据检测结果的敏感性，进行相应的诊断，从而大大提高了传染病的检测效率和准确度。
三、微流控生物芯片在疾病治疗中的应用1. 微流控生物芯片在慢性病治疗中的应用微流控生物芯片的应用范围不仅仅局限于疾病的诊断，还可以被应用于疾病治疗。
目前，微流控生物芯片已经被广泛应用于慢性病治疗中。
其主要原理是将药物等治疗剂量进行微加工，然后通过微小管道进行输送，让患者按照规定的剂量和时间进行治疗操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
龙源期刊网
微流控多层纸芯片研究乳腺癌组织的微环境酸化
作者：严伟张琼陈斌梁广铁李伟萱周小棉刘大渔
来源：《分析化学》2013年第06期
摘要将多层纸芯片技术用于肿瘤微环境酸化研究。
将种植有乳腺癌细胞的8层硝酸纤维
素薄膜叠放行封装于芯片中，用以模拟3D乳腺癌组织。
灌流培养多层纸芯片乳腺癌组织数天后拆分多层纸芯片，以检测各层薄膜上细胞生存、增殖和胞内乳酸含量，解析不同深度下肿瘤细胞微环境酸化程度。
实验表明，细胞酸化程度受灌流速度影响，高灌流速度可以增加纸层上细胞密度，酸性代谢产物排出增加。
缺氧也是导致微环境酸化的重要因素。
随着氧气扩散距离的增加，酸化程度加重，并且肿瘤细胞生存率和增殖率相应降低。
关键词微流控芯片；乳腺癌；微环境酸化；三维细胞培养；纸芯片细胞培养。