细胞培养芯片的研制及芯片内骨髓间充质干细胞分化控制的前期研究

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微全分析系统(Miniuatriezd Total Analysis Systems,简称μtTAS)作为一门多学科交叉的研究领域,越来越受到重视,作为其中之一的微流控芯片,由于具有传统细胞培养无可比拟的优势,成为近年来快速发展的热门方向。本论文初步建立了芯片的设计制作工艺和温度压力控制方法及进样技术。成功制作了玻璃-玻璃、玻璃-PDMS不同材料的芯片并测试了各种芯片的性能。制作成功的芯片对各种细胞有很好的保留作用,有利于细胞的固定和培养。作为芯片应用的初步研究,本文选择兔骨髓间充质干细胞作为研究对象,进行了成骨和成脂分化的前期研究,并在玻璃芯片上进行了干细胞的培养实验。本论文主要工作如下:1.成功制作了一种能很好保留细胞的芯片,这种芯片能使流体速率在大范围里呈对数衰减,从而控制细胞停留在不同的位置。2.利用标准光刻技术、湿法腐蚀、高温键合等技术,探索了微流控细胞芯片的制作,结合温度等控制装置和实时拍摄系统,实现微流控芯片系统在细胞保留及培养中的实用化。3体外培养兔骨髓间充质干细胞,研究骨髓间充质干细胞在体外向成骨细胞和脂肪细胞的分化过程,为进一步在芯片上控制细胞分化提供了很好的对比材料和根据。4.在芯片上初步进行了干细胞的生长研究,为干细胞在芯片上进行分化研究提供了很好的技术基础。本论文研究表明,细胞芯片系统能在体外培养细胞,并可对培养过程实时观察和记录。但是要在芯片内长期培养细胞还需摸索一些实验影响因素和条件。
中文摘要第8-9页
英文摘要第9页
第一章 绪论第10-26页
    1.1 引言第10-11页
    1.2 微全分析系统的概述第11-12页
    1.3 微流控芯片的制作第12-18页
    1.4 微流控芯片的应用第18-20页
    1.5 微流控芯片在细胞学研究中的应用第20-23页
    1.6 骨髓间充质干细胞的分化研究第23-25页
    1.7 论文思路与设想第25-26页
第二章 微流控芯片的研制第26-38页
    2.1 引言第26页
    2.2 实验材料、仪器及试剂第26-27页
    2.3 实验方法第27-31页
        2.3.1 玻璃-玻璃的制作步骤第27-30页
        2.3.2 玻璃-PDMS 芯片的加工第30-31页
    2.4 结果与讨论第31-38页
        2.4.1 芯片的设计第31页
        2.4.2 玻璃-玻璃芯片的制作第31-36页
        2.4.3 玻璃-PDMS 芯片的制作第36-38页
第三章 细胞培养微系统的构建与应用第38-46页
    3.1 引言第38页
    3.2 实验仪器、材料及试剂第38-39页
    3.3 实验方法第39-41页
        3.3.1 细胞培养微流控系统的构建第39-40页
        3.3.2 芯片内流体速率测试第40页
        3.3.3 芯片内细胞的培养观察第40-41页
    3.4 结果与讨论第41-46页
        3.4.1 细胞的进样第41页
        3.4.2 芯片内流体速率测试第41页
        3.4.3 酵母细胞在芯片内的分选第41-43页
        3.4.4 骨髓细胞和塔玛亚历山大藻在芯片内的分选第43页
        3.4.5 芯片内骨髓细胞培养观察第43-44页
        3.4.6 塔玛亚历山大藻在芯片内的培养观察第44-46页
第四章 兔骨髓间充质干细胞体外培养与定向诱导分化第46-57页
    4.1 引言第46页
    4.2 实验材料、试剂及仪器第46-48页
    4.3 实验方法第48-50页
        4.3.1 兔骨髓间充质干细胞的体外分离与原代培养第48页
        4.3.2 兔骨髓间充质干细胞的传代培养第48-49页
        4.3.3 兔骨髓间充质干细胞向成骨细胞的分化第49-50页
        4.3.4 兔骨髓间充质肝细胞向脂肪细胞的分化第50页
    4.4 实验结果第50-54页
        4.4.1 兔骨髓间充质干细胞的原代培养第50-51页
        4.4.2 兔骨髓间充质干细胞的传代培养第51-52页
        4.4.3 传代培养的生长曲线第52页
        4.4.4 兔骨髓间充质干细胞向脂肪细胞分化第52-54页
    4.5 讨论第54-57页
第五章 骨髓间充质干细胞在芯片内的培养第57-59页
    5.1 引言第57页
    5.2 实验材料、试剂及仪器第57页
    5.3 实验方法第57-58页
        5.3.1 骨髓间充质干细胞在芯片内的培养观察第57-58页
    5.4 结果与讨论第58-59页
第六章 总结与展望第59-61页
参考文献第61-67页
致谢第67-68页
研究生期间发表的论文第68页
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