光刻法及激光诱导法制作细胞微图案

摘要

细胞微图型化技术是一个多学科高度交叉的领域，它在许多方面有着重要的潜在应用：第一，可应用于大规模的药物发现与筛选；第二，是细胞传感器上用于固定细胞的一个重要手段；第三，是组织工程学的研究基础；第四，为分子细胞基础生物学的研究提供另外一种方法。构建细胞微图案也是我课题组进行细胞相关研究的基础。 目前已经发展了许多种细胞微图案的制作方法。主要有光刻法、软光刻法(包括微印章技术及微流体技术)、“墨水”喷印技术、模板辅助图案技术、激光诱导直写技术、电化学图案化技术等。这些方法各有各的优缺点，但它们的制作均较为复杂，操作较为困难。 本论文主要是运用光刻法及二氧化碳激光诱导法制作细胞微图案，主要的研究内容及获得的结果如下： 1.建立了以光刻法为基础的细胞微图案技术，得到了蛋白质微阵列及初步的细胞差异化图案。 2.利用四氢铝锂对PMMA表面进行化学活化，活化后的表面可以进一步修饰各种分子基团，从而提高PMMA表面的可修饰性及细胞可贴附性。并用HeLa细胞进行了验证。 3.利用具有强氧化性的溴水诱导牛血清白蛋白变性，验证了牛血清白蛋白可抑制动物细胞的非特异性粘附，而牛血清白蛋白变性后的表面则可进行细胞粘附。 4.提出并建立了以二氧化碳激光诱导蛋白质变性为基础制作细胞微图案技术。利用二氧化碳激光诱导自组装在基底上的牛血清白蛋白变性，得到了变性/非变性的牛血清白蛋白微图案，进一步接种上HeLa细胞后可得到细胞微图案。此法可以实现快速简便地制作复杂的细胞微图案。若使用较小激光光斑诱导BSA变性，理论上可以得到单细胞微图案。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

§1-1细胞微阵列生物芯片的背景及意义

§1-2细胞粘附

§1-3目前细胞微阵列生物芯片的构建方法

§1-3-1光刻法(Photolithography)

§1-3-2软光刻法(Soft-lithography)

§1-3-3墨水喷印技术(Ink-jet technology)

§1-3-4模板辅助图案技术(Stencil-assisted patterning)

§1-3-5激光诱导直写细胞技术

§1-3-6光固定及光化学构建微阵列技术

§1-3-7等离子聚合及光刻法或激光剥离法

§1-3-8电化学图案化技术

§1-3-9其它制作方法

§1-4本论文的背景意义及研究内容

参考文献

第二章光刻法制作细胞微图案

§2-1前言

§2-1-1选择性分子组装（SMAP）

§2-1-2剥离法分子自组装图案法（MAPL）

§2-2实验材料、试剂及仪器设备

§2.2.1仪器装置

§2.2.2实验试剂及材料

§2.2.3掩膜板制作

§2.2.4基底材料的选择

§2.2.5细胞培养

§2-3光刻法制作细胞微图案

§2.3.1实验步骤

§2.3.2结果与讨论

§2-4本章小结

参考文献

第三章激光诱导制作细胞微图案

§3-1引言

§3-2实验材料、试剂及仪器设备

§3.2.1实验材料及试剂

§3.2.2实验仪器及部分仪器原理

§3-3实验原理及方法

§3.3.1实验原理

§3.3.2实验步骤

§3.3.3实验结果表征方法

§3-4PMMA为基底的细胞图案化

§3.4.1PMMA表面活化

§3-5石英玻璃为基底的结胞图案化

§3.5.1实验结果表征

§3.5.2细胞粘附结果

§3.5.3细胞粘附影响因素

§3.5.4细胞粘附机理

§3.5.4本章小结

§3-6下一步工作及展望

参考文献

本文中用到的缩写词列表

作者在攻读硕士期间发表的论文

致谢