本文選題：微流控芯片 + 毛細驅(qū)動　； 參考：《浙江大學》2017年碩士論文

【摘要】：微流控芯片技術是將生物、化學實驗室的基本功能集成到一個微小的芯片上的技術,近三十年來取得了迅猛的發(fā)展,已被廣泛的應用在環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、生化分析、制藥工程等領域。相對于傳統(tǒng)以石英、玻璃為材料的微流控芯片,以紙作為基底材料的微流控芯片具有更好的生物兼容性、更低的成本,無需外置的泵、閥等優(yōu)點,這使其在現(xiàn)場檢測和臨床醫(yī)療診斷等領域具有可觀的應用前景。本論文在深入學習微流控芯片相關理論和了解國內(nèi)外微流控芯片領域的研究現(xiàn)狀的基礎上,結(jié)合光敏印章印刷技術,提出了一種毛細驅(qū)動微流控芯片的制造方法,并針對毛細驅(qū)動微流控芯片研發(fā)了一臺自動化大通量芯片供液裝置,在此基礎上,結(jié)合毛細驅(qū)動微流控芯片和自動化大通量芯片供液裝置,進行了一系列生物醫(yī)學相關的應用實驗。論文包括的具體工作如下:1、提出了一種新的基于光敏印章印刷制造毛細驅(qū)動微流控芯片的方法。該方法成本低廉、操作簡單。從接觸角、分辨率、流速流量等多個性能參數(shù)出發(fā),研究分析了該方法的可行性及制得芯片的性能。進一步的,在使用該方法制得二維芯片的基礎上,基于PDMS固化法將二維芯片層層堆棧制作三維毛細驅(qū)動微流控芯片。2、自主設計并制造了一臺專用于毛細驅(qū)動微流控芯片的自動化大通量芯片供液裝置,以解決毛細驅(qū)動微流控芯片本身不能實現(xiàn)持續(xù)供液的缺陷。該裝置由供液和吸液兩大功能模塊組合而成。此外,該供液裝置的主要零件通過FDM三維打印方式制造,可根據(jù)具體使用要求實現(xiàn)個性化定制。本論文對該裝置的可行性進行實驗分析,在該裝置上成功進行了濃度梯度實驗。3、結(jié)合上述方法制得的毛細驅(qū)動微流控芯片和自動化大通量芯片供液裝置,進行了兩項生物醫(yī)學領域的應用實驗研究,分別為芯片上細胞的動態(tài)培養(yǎng)實驗和多濃度動態(tài)藥物篩選實驗。通過細胞染色實驗對芯片上細胞的存活率進行統(tǒng)計分析,通過CCK-8試劑檢測芯片上細胞的增殖情況,對芯片上細胞的動態(tài)培養(yǎng)進行定性和定量的評估。進一步的,本論文在該供液裝置上成功進行了人類乳腺癌細胞的多濃度紫杉醇藥物動態(tài)篩選實驗。這些實驗研究為該裝置和芯片結(jié)合的動態(tài)培養(yǎng)方式后期應用于生物醫(yī)學領域奠定了基礎。
[Abstract]:Microfluidic chip technology is a technology that integrates the basic functions of biological and chemical laboratory into a tiny chip, and has made rapid development in the past thirty years. It has been widely used in the fields of environmental monitoring, food detection, biochemical analysis, pharmaceutical engineering and other fields. Microfluidic chip, as a base material, has better biocompatibility, lower cost, no external pump and valve, which makes it have considerable application prospects in field detection and clinical medical diagnosis. This paper has been studying the theory of microfluidic chip and understanding the field of microfluidic chips at home and abroad. On the basis of the light sensitive seal printing technology, a capillary driven microfluidic chip is put forward, and an automatic charge chip is developed for the capillary driven microfluidic chip. On this basis, a capillary driven microfluidic chip and an automated mass chip supply device are combined to carry out a system. The specific work of biomedical application is listed as follows: 1, a new method of making capillary driven microfluidic chip based on photosensitive seal printing is proposed. This method is cheap and simple to operate. The feasibility of this method is studied and analyzed from contact angle, resolution, flow rate and so on. The performance of the chip is made. Further, on the basis of using this method to produce a two-dimensional chip, based on the PDMS solidification method, a three-dimensional capillary driven microfluidic chip (.2) is fabricated on a two-dimension stack layer stack, and a automatic large flux chip feeding device for capillary drive microchip is designed and manufactured to solve the capillary drive. The microfluidic chip itself can not achieve the defect of continuous liquid supply. The device is composed of two functional modules, which are the liquid supply and the suction. In addition, the main parts of the liquid supply device are made by the FDM three-dimensional printing mode, and can be customized according to the specific requirements. The feasibility of the installation is analyzed in this paper, and the device is used in this device. The concentration gradient experiment.3 was successfully carried out. In combination with the capillary driven microfluidic chip and the automatic large volume chip supply device, the experimental research on two biomedical fields was carried out. The dynamic culture experiment on the chip and the multi concentration dynamic drug screening experiment on the chip were carried out, and the cell dyeing experiment was carried out. The survival rate of cells on the chip was statistically analyzed. The proliferation of cells on the chip was detected by CCK-8 reagent, and the dynamic culture of cells on the chip was evaluated qualitatively and quantitatively. Further, this paper successfully conducted a dynamic screening experiment on the multi concentration paclitaxel drug in human breast cancer cells. The study laid a foundation for the later application of the device and chip in the field of biomedicine.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R318

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