微流体数字化细胞显微注射实验研究

摘要

生物技术的发展以及细胞注射技术的广泛应用，对实验手段和实验设备提出了越来越高的要求。比如，设备操作的容易程度、设备对微操作对象的影响大小、微注射量的控制精度等问题。在细胞注射过程中，对微操作要求迅速准确，注射速度快；细胞刺膜过程对细胞的变形影响小、微注射量一般要求达到pL级。目前还没有相关设备和手段来完全解决这些问题，南京理工大学微系统研究室提出的“微流体数字化技术”在这方面取得了突破性进展。 本文是针对数字化细胞微注射仪的细胞注射实验研究，该注射仪是基于“微流体数字化技术”研发的。利用微系统研究室研发的细胞工程用微针制备仪器，在大量制备微针实验的基础上，制作出符合细胞注射要求的微针。对微针进行表面疏水化以及清洗处理，可以提高微注射针的注射性能；利用图像处理技术可以精确测出其物理参数。此外，对数字化微注射仪的进针、退针性能进行测试；重点研究了注射仪的注射性能，得到不同参数下的注射量，并对其影响因素进行分析。在此基础上，对三种具有代表性的卵细胞进行微注射操作，通过实验探索注射驱动参数，得出注射成功率较高的参数范围。最后对注射过荧光标记物的细胞进行荧光检测，证实微注射仪确实将注射药液注入细胞内。

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论文说明：图表目录

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1绪论

1.1细胞工程概述

1.2细胞微注射技术

1.2.1细胞微注射技术起源

1.2.2细胞微注射技术特点

1.2.3细胞微注射技术在动物细胞工程中的应用

1.2.4细胞微注射技术中的注射量控制技术

1.3微流体数字化技术

1.4课题来源及研究内容

1.4.1课题来源

1.4.2研究内容

2细胞注射显微操作针的制备及测量

2.1细胞操作微针材料选择

2.1.1微针材料要求

2.1.2微针材料选择

2.2细胞注射显微操作针的制备

2.2.1微注射对微针参数的具体要求

2.2.2微针的制备工艺

2.3细胞注射微针的后处理

2.3.1细胞注射微针表面改性

2.3.2细胞注射微针清洗

2.4细胞注射实验用微注射针测量

2.4.1微注射针测量方法

2.4.2图像处理测量

2.5 小结

3数字化微注射仪性能的实验研究

3.1数字化微注射仪进退针性能测试

3.1.1数字化微注射仪的进针性能测试

3.1.2数字化微注射仪的退针性能测试

3.2数字化微注射仪注射量检测及注射性能测试

3.2.1数字化微注射量的检测

3.2.2数字化微注射仪的注射性能测试

3.3微流体数字化微注射量控制

3.3.1微注射量影响因素

3.3.2定量注射参数选择

3.4小结

4细胞微注射实验研究

4.1细胞注射方法比较

4.1.1传统手动微注射

4.1.2微流体数字化微注射

4.2数字化微注射操作对象细胞的选用以及制备过程

4.2.1细胞微操作研究意义

4.2.2微操作对象细胞的制备过程

4.3针对不同类型细胞的注射实验

4.3.1昆明小鼠卵细胞注射实验

4.3.2猪卵细胞的注射实验

4.3.3鲫鱼卵细胞的注射实验

4.4注射荧光标记物的细胞的分析

4.4.1荧光染料的早期应用和发展

4.4.2荧光显微镜下细胞内注射标记物的荧光检测

4.5 小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

致 谢

参考文献