本文選題：微流控技術 + 液滴陣列��； 參考：《浙江大學》2017年博士論文

【摘要】：微流控技術在微量、高通量、微型化、集成化和自動化等方面具有突出優(yōu)勢,近年來逐漸成為基因絕對定量分析和高通量篩選蛋白質-配體結合的重要技術平臺,在生物學、醫(yī)學、藥學等眾多領域獲得了快速發(fā)展和廣泛應用。第一章介紹了微流控數字PCR技術的發(fā)展和應用,根據不同的技術路線對現(xiàn)有的微流控數字PCR系統(tǒng)進行了分類和特點總結。此外,還介紹了目前蛋白質-配體親和力分析技術的現(xiàn)狀及應用。第二章中,我們結合液體操縱機器人與表面輔助液滴形成技術,發(fā)展了一種自動化、靈活的油下快速形成多體積二維液滴陣列的方法——表面輔助多因素流體間隔法(Surface assisted multifactor fluid segmentation,SAMFS)。SAMFS 法形成的液滴體積主要由泵流速和平移臺的移動速度所決定,通過簡單調節(jié)泵流速和平移臺的移動速度即可實現(xiàn)液滴體積的靈活控制。基于SAMFS法,我們可實現(xiàn)多體積液滴陣列的形成,并將其用于構建多體積液滴數字PCR系統(tǒng)。該系統(tǒng)被應用于核酸的絕對定量分析以及不同乳腺癌細胞中HER2目標基因的表達水平分析,其檢測動態(tài)范圍橫跨4個數量級。第三章中,我們發(fā)展了一種基于液滴陣列的蛋白質熱穩(wěn)定性分析系統(tǒng),用于實現(xiàn)無標記、高通量、低消耗的蛋白質-配體結合篩選。該系統(tǒng)將液滴操縱機器人技術和二維平面液滴陣列技術相結合,自動化實現(xiàn)蛋白質液滴與大量不同種類的化合物液滴的混合操作,可在一塊芯片上形成高密度的液滴反應器陣列。單個芯片一次實驗即可實現(xiàn)100種化合物的篩選,單個篩選條件的蛋白質消耗量可降低至飛摩爾級。
[Abstract]:Microfluidic technology has outstanding advantages in micro, high throughput, miniaturization, integration and automation. In recent years, microfluidic technology has gradually become an important technology platform for gene absolute quantitative analysis and high throughput screening of protein-ligand binding. Medicine, pharmacy and many other fields have been rapidly developed and widely used. In the first chapter, the development and application of microfluidic digital PCR technology are introduced. The existing microfluidic digital PCR systems are classified and summarized according to different technical routes. In addition, the current status and application of protein-ligand affinity analysis techniques are also introduced. In the second chapter, we developed a kind of automation by combining liquid manipulation robot with surface assisted droplet forming technology. The rapid formation of a multi-volume two-dimensional droplet array under a flexible oil-surface assisted multi-factor fluid spacing method is mainly determined by the flow velocity of the pump and the moving velocity of the translational platform, and the volume of the droplet formed by the Surface assisted multifactor fluid Segmentation / SAMFS.SAMFS method is mainly determined by the flow rate of the pump and the moving velocity of the platform. The flexible control of droplet volume can be realized by simply adjusting the pump velocity and the moving speed of the translation table. Based on SAMFS method, we can realize the formation of multi-volume droplet array and use it to construct multi-volume droplet digital PCR system. The system has been applied to the absolute quantitative analysis of nucleic acid and the expression level of HER2 target gene in different breast cancer cells. The detection dynamic range is four orders of magnitude. In Chapter 3, we developed a protein thermal stability analysis system based on droplet array for protein ligand binding screening without labeling, high throughput and low consumption. The system combines droplet manipulating robot technology with two-dimensional planar droplet array technology to automate the hybrid operation of protein droplets and a large number of different kinds of compound droplets. A high density droplet reactor array can be formed on a chip. 100 compounds can be screened in a single chip, and the protein consumption of a single screening condition can be reduced to the flying mole level.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q78

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本文編號：1909798