学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

细胞黏附压电传感检测研究

作　者: 舒建华
导　师: 莫志宏
学　校: 重庆大学
专　业: 分析化学
关键词: 压电生物传感器响应机制粘弹性细胞骨架
分类号: Q27
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 56次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

生物芯片(biochip)是近年来在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术,它主要是指通过微加工技术和微电子技术在固体芯片表面构建的微型生物化学分析系统,以实现对核酸、蛋白质、细胞以及组织等其他生物靶标的准确、快速与大量的信息检测。其主要特点是高度并行性、高通量、微型化和自动化。介于压电生物传感器的种种优点,可以对细胞粘弹性进行探索研究。研究目的:在理论和实验方面阐明压电传感响应特性,以细胞作为研究对象和传感元件,对黏附细胞粘弹性模型进行探索以及纳米粒子在细胞检测中的初步应用。研究方法:将压电传感技术和体外细胞培养技术结合;在性能测试过程中利用压电生物传感芯片的实时分析技术实时动态监测细胞行为信息,并结合扫描电子显微镜(Scanning Electric Microscope, SEM)进行细胞行为的形貌观察,以及双胰酶检测(Double Trypsin Assay, DTA)进行细胞行为的压电传感响应的验证;应用研究则利用压电生物传感芯片的实时分析技术与噻唑蓝比色分析(MTT)和荧光显微技术等传统的生物学方法进行同步实验的比较分析;最后采用氯金酸还原法制备纳米粒子,并以扫描隧道电子显微镜、紫外分光法等进行了纳米粒子的表征。研究结果:1运用传输线等效电路模型,引入声阻抗概念,直接建立起压电传感响应与负载声学参数的关系,并对各种质量效应与非质量效应,以及偏离因子进行了讨论和数学分析,从而建立了压电传感对细胞及其液相环境复杂体系响应的通解模型:即在压电传感响应中起主要作用的是晶面声阻抗,而声阻抗正是细胞粘附行为及其液相环境的信息表达,从而为压电传感方式研究细胞提供了理论依据和数学模型;2利用压电生物芯片对HUEVC、人正常肝细胞7702和肝癌细胞HepG2的粘附行为进行了24h实时跟踪监测,比较了正常细胞与肿瘤细胞的压电传感响应差异,并且运用细胞体系压电传感的声负载响应模型,结合阻抗方程近似解进行多参数和偏离现象的分析,得到复杂细胞体系的阻抗方程如下,从而在物理意义上分析细胞行为的压电传感响应。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
缩略词  11-12
1 绪论――黏附细胞粘弹性模型和研究方法  12-20
  1.1 前言  12
  1.2 黏附细胞粘弹性研究模型  12-16
    1.2.1 力学结构模型  12-15
    1.2.2 标准线性固体模型  15
    1.2.3 玻璃态过渡模型  15-16
  1.3 黏附细胞粘弹性研究方法  16-19
    1.3.1 经典方法  16-17
    1.3.2 新技术方法  17-19
    1.3.3 压电细胞传感检测技术(PCC, piezoelectric cell-based chip)  19
  1.4 结语  19-20
2 压电传感器响应机制理论分析  20-40
  2.1 前言  20-21
  2.2 压电传感器响应模型  21-25
    2.2.1 多层复合模型  21-22
    2.2.2 波动方程组一维模型  22-23
    2.2.3 传输线模型(TLM)  23-24
    2.2.4 等效电路模型  24-25
  2.3 等效电路参数  25-27
    2.3.1 声负载阻抗  25-26
    2.3.2 无涂层等效电路参数  26-27
    2.3.3 涂层等效电路参数  27
    2.3.4 传感器响应与声负载阻抗的关系  27
  2.4 阻抗方程近似解  27-34
    2.4.1 单层薄膜  27-30
    2.4.2 Sauerbrey 方程  30
    2.4.3 附加质量  30-31
    2.4.4 Kanazawa 方程  31-32
    2.4.5 Martin 方程  32-33
    2.4.6 漏失质量  33-34
  2.5 一维模型的偏离  34-39
    2.5.1 偏离因素  34-35
    2.5.2 非均匀薄膜  35-36
    2.5.3 界面现象  36-37
    2.5.4 细胞粘附  37-39
  2.6 结论  39-40
3 细胞粘附压电响应特性与分析  40-48
  3.1 前言  40
  3.2 实验  40-43
    3.2.1 细胞的选择与培养  40-41
    3.2.2 试验的主要设备  41-42
    3.2.3 细胞粘附行为的压电检测  42-43
  3.3 结果与讨论  43-46
    3.3.1 血管内皮细胞(HUVEC)的粘附行为  43-44
    3.3.2 正常肝细胞HL-7702 的粘附行为  44
    3.3.3 HepG2 细胞的粘附行为检测  44-46
    3.3.4 不同细胞粘附行为的压电检测比较  46
  3.4 结论  46-48
4 纳米粒子在细胞检测与药物增效中的应用  48-58
  4.1 前言  48
  4.2 实验  48-50
    4.2.1 纳米金的制备  48-49
    4.2.2 HepG2 细胞压电芯片检测  49
    4.2.3 MTT 比色分析  49-50
  4.3 结果与讨论  50-57
    4.3.1 金纳米粒子的表征  50-52
    4.3.2 纳米粒子对压电生物芯片响应的放大作用  52-53
    5.3.3 纳米粒子对HepG2 细胞的生长抑制作用  53-55
    4.3.4 纳米粒子对2 种抗癌药物的增效作用  55-57
  4.4 结论  57-58
5 结语与展望  58-62
致谢  62-63
参考文献  63-69
附录：作者在攻读硕士学位期间发表论文的目录  69-70
独创性声明  70
学位论文版权使用授权书  70-71

细胞黏附压电传感检测研究

内容摘要

全文目录

相似论文