【摘要】：目的:利用腫瘤干細(xì)胞(Cancer Stem Cells,CSCs)的單細(xì)胞克隆形成特性,發(fā)展基于微流控芯片單細(xì)胞克隆形成實(shí)驗(yàn)的乳腺癌干細(xì)胞靶向藥物篩選方法。方法:研究設(shè)計(jì)并加工了一種具有3840單細(xì)胞捕獲微池陣列的微流控芯片,并考察了其單細(xì)胞操控效果。實(shí)驗(yàn)選用MCF-7、MDA-MB-231及T47D三種乳腺癌細(xì)胞系,在微流控芯片上完成了單細(xì)胞陣列構(gòu)建、長(zhǎng)期(14天)細(xì)胞培養(yǎng)、原位熒光呈像分析以及細(xì)胞藥物作用實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分別使用紫杉醇、阿霉素、硫鏈絲菌素和鹽霉素作用于芯片單細(xì)胞陣列,根據(jù)單細(xì)胞克隆形成實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)藥物對(duì)CSCs的選擇性殺傷作用。結(jié)果:在優(yōu)化的條件下,芯片單細(xì)胞捕獲效率達(dá)54.2%,相應(yīng)的單次測(cè)試單個(gè)腫瘤細(xì)胞數(shù)量超過(guò)2000。捕獲前后細(xì)胞直徑分布檢測(cè)結(jié)果提示,芯片單細(xì)胞捕獲沒有尺寸選擇性。紫杉醇和阿霉素顯示了部分單細(xì)胞克隆形成抑制效應(yīng),兩種藥物處理后MDA-MB-231單細(xì)胞成瘤抑制率為39.10%和32.35%,對(duì)MCF-7細(xì)胞抑制率為16.77%和14.79%。硫鏈絲菌素和鹽霉素顯示了完全的單細(xì)胞克隆形成抑制效應(yīng),其中硫鏈絲菌素對(duì)MDA-MB-231和MCF-7細(xì)胞的單細(xì)胞成瘤抑制率為100%和96.41%,鹽霉素的抑制率為100%和100%。結(jié)論:研究發(fā)展了一種基于微流控芯片單細(xì)胞克隆形成實(shí)驗(yàn)的乳腺癌干細(xì)胞靶向藥物篩選方法。這種芯片方法能夠高效構(gòu)建單細(xì)胞陣列并以集成化的方式完成整個(gè)分析過(guò)程。研究確認(rèn)了微流控芯片單細(xì)胞克隆形成實(shí)驗(yàn)的乳腺癌干細(xì)胞靶向藥物篩選能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,腫瘤干細(xì)胞靶向藥物可以完全地抑制單細(xì)胞克隆形成,而非靶向藥物的抑制效應(yīng)則是部分的。這種微流控芯片單細(xì)胞分析技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、分析高效的優(yōu)勢(shì),因而是CSCs靶向藥物篩選的有力工具。
【圖文】：

7）S-2A 四通道微量注射泵(中國(guó)保定蘭格恒流泵有限公司)8）MCO-18AIC(UV)二氧化碳細(xì)胞培養(yǎng)箱(日本 SANYO 公司)9）TDZ4A-WS 低速離心機(jī)(中國(guó)湘儀離心機(jī)儀器有限公司)10）SW-CJ-2FD 超凈工作臺(tái)(中國(guó)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司)控器件制造和組裝.1 微流控芯片的設(shè)計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn)軟刻蝕技術(shù)，加工制作出所需圖形的模板[42]。 首先，使RAW X7 軟件繪制實(shí)驗(yàn)所需的微流控芯片圖案（圖 1），圖 1a 為芯，，圖 1b 為設(shè)計(jì)圖局部。圖片使用高分辨率打印機(jī)將其打印在透明刻掩膜。a

根據(jù)模具和實(shí)驗(yàn)需要的厚度，用取掉針頭的注射器抽取一定量充分混合的PDMS，均勻打到模具上，將模具放置真空在干燥器中，真空抽取處理直至 PDMS膠中的氣泡完全去除，避免氣泡對(duì)通道的完整性造成影響。置入烘箱中，85℃下烘烤 20 分鐘，取出模具冷卻至常溫，將 PDMS 基片從硅片模具上輕輕剝離，用保鮮膜封住 PDMS 及模具，防止灰塵粘附影響封接。在 PDMS 微流控基片通道的流體入口和出口處打孔。（9）封接按照 Aran 等[43]報(bào)道的方法將兩層 PDMS 基片的通道面重疊封接。用氧等離子清洗機(jī)處理 PDMS 基片 1 分鐘。本實(shí)驗(yàn)使用的芯片分為兩層，底層為細(xì)胞培養(yǎng)池，上層與頂層部分重疊后形成攔截單個(gè)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。兩層的通道按設(shè)計(jì)要求重疊封接后，小心壓緊，排出氣泡，得到完整芯片。芯片封接應(yīng)在無(wú)塵條件下完成，將制備好的芯片置于重物下過(guò)夜，使封接更牢固。封接后獲得的完整芯片如圖 2b 所示,2c 為顯微鏡下的局部結(jié)構(gòu)圖。a b
【學(xué)位授予單位】：廣州醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R91

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 林炳承;秦建華;;微流控芯片分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2009年03期

本文編號(hào)：2605335