论文部分内容阅读
金壳磁珠作为近几年纳米生物传感研究的热点,由于其突出的磁富集效应已经广泛应用于细菌、细胞、DNA的分选及捕获。此外在固态基底表面蒸镀金膜后同样也可以完成淋巴细胞的捕获。微流控芯片作为高通量、微型化的分析检测平台,能够以可控并且可重复性操作的模式开展细胞的捕获及分析实验,在淋巴细胞检测领域具有非常广阔的应用前景。论文的主要研究内容如下:(1)概述了金壳磁珠和固态基底的制备方法,采用溶剂热法制备了粒径在400600nm的超顺磁性微球以及超声辅助羟胺种子生长法制备了金壳磁珠,采用真空镀膜法制备了金膜固态基底。概述了金壳磁珠的制备方法并借鉴文献对金壳磁珠的制备方法做了详细的论述。利用溶剂热法,调整实验参数探索了磁性微球(400600nm)的可控制备,为后续的细胞捕获奠定坚实的基础。利用本课题组之前提出的超声-羟胺种子生长法,成功制备了尺寸和形状方面具有良好均一性的金壳磁珠。并且运用TEM、SEM、EDS、XRD、UV-vis、磁强计等设备对制备得到的样品进行表征。此外制备的金壳磁珠也具有良好的SERS增强。根据实际需要,在磁性内核外面生长不同厚度,连续性完整的金壳。这种制备金壳磁珠的方法较传统的制备方法具有反应时间快、粒径均一性、表面包覆性好,实验操作简便等优点。采用真空镀膜技术,制备了蒸镀有约为200nm厚度金膜的固态基底。(2)用制备的金壳磁珠和固态基底为载体,对人外周血淋巴细胞进行捕获。表面偶联CD3抗体的金壳磁珠与人外周血中淋巴细胞表面的CD3抗原发生特异性反应,再结合金壳磁珠的磁响应,实现淋巴细胞的捕获。首先通过梯度离心分离法,将已分离的人外周血淋巴细胞进行捕获实验,验证实验可行性。随后通过对孵育条件、细胞浓度等条件的调整,优化捕获效率;进而采用人外周血样品。实现淋巴细胞的捕获。本文报道了一种稳定、高特异性的基于固态基底的人外周血淋巴细胞的分选及捕获。通过真空镀膜技术在硅片表面蒸镀一层200nm的金膜,在金膜表面自组装后偶联抗体,利用抗体抗原特异性反应,将淋巴细胞分选并且捕获固定在固态基底上。采用此种捕获方法可以将淋巴细胞直接捕获于一定面积的固态基底上,这样可以直接将淋巴细胞的个数具体化。(3)研究微流控芯片的驱动方式和制备工艺,设计了一种“Y”型结构的微流控芯片用于淋巴细胞的捕获。首先介绍了现有微流控芯片流体流动的驱动方式,根据相关流体力学相关理论,设计了一种“Y”型结构的微流控芯片,通过旋涂、光刻、显影等工艺制备了SU-8胶阳膜,然后采用浇注、固化和键合等工艺完成了微流控芯片的制备。研究了工艺参数对微流道制备的影响并且优化工艺参数,并且成功实现了金壳磁珠在微流控芯片内的可控驱动。(4)搭建了一个完整的淋巴细胞捕获平台,实现了淋巴细胞在微流控芯片内的捕获。首先,针对淋巴细胞的捕获,搭建了一套由微流控芯片、微量注射泵、体视显微镜构成的捕获平台。首先将淋巴细胞通入微流控芯片内,调整实验参数,提高细胞捕获效率并探究捕获浓度极限。另外还采用制备有固态基底的微流控芯片实现人外周全血淋巴细胞的捕获。