基于3D水凝胶微孔阵列芯片的肺癌细胞检测.PDF

第43卷 分析化学 (FENXI HUAXUE)摇 研究报告 第12期 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2015年12月 ChineseJournal of Analytical Chemistry 1801~1807 DOI:10.11895/j.issn.0253鄄3820.150333 基于3D水凝胶微孔阵列芯片的肺癌细胞检测 1 1 1 1 2 *1 霍丹群摇 郭明遗摇 邓 艳摇 杨 眉摇 法焕宝摇 侯长军 1 2 (重庆大学生物工程学院 ;化学工程学院 ,重庆400044) 摘摇 要摇 基于聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)的紫外光聚合性能,引入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)增加亲水 性,引入N鄄乙烯吡咯烷酮(NVP)加强材料的压缩屈服应变力,在各功能单体体积比PEGDA 颐HEMA 颐NVP为 5 颐4 颐1时,设计构建了一种模拟肺癌组织生理微环境的无毒、低免疫原性、高亲水性的三维水凝胶微孔阵列 芯片(60 mm伊20 mm伊3 mm)。 通过红外表征及溶胀率测试,证明此芯片可适用于肺癌细胞的培养检测且稳 定性好。 集成16种特异性染料组成的卟啉可视传感系统,实时在线检测和分析肺癌细胞代谢物指纹图谱。 提取检测差谱图色度值数据,基于平方欧氏距离,主成分分析(PCA)结果表明,此芯片能对正常肺细胞和肺癌 细胞代谢液正确区分;聚类分析(HCA)结果表明,能对30 种肺细胞代谢液样品正确归类。 本研究开发的基 于微孔阵列的肺癌细胞培养代谢液检测平台为医学研究提供了一种全新的可行性检测方法。 关键词摇 微流控芯片;肺癌;代谢液检测;可视化传感阵列 1摇 引摇 言 肺癌是威胁人类健康的重大疾病之一,发病率逐年增加,低龄化趋势明显,预计 10 年后,我国肺癌 [1] 患者将超过 100 万人次 。 传统的肺癌检测方法涉及胸部X线、CT成像及核磁共振成像等,设备复 [1] 杂,操作专业技术要求高,仪器价格昂贵,故迫切需要行之有效且价廉普适的检测方法 。 微流控芯片技术(Microfluidics chip)又称芯片实验室(Lab鄄on鄄a鄄chip),具有自动化、高度集成化、检 [3~5] [6,7] 测成本低、便携、试剂消耗少、所需样本少等特点 。 目前,微流控芯片系统在高通量筛选 、药物 [8] [9] [10] [11] [12,13] [14] [15,16] 研发 、免疫检测 、食品安全 、环境监测 、疾病诊断和治疗 、取证测试 、再生医学 等 领域都得到了广泛应用,但用于细胞捕获、培养、代谢物实时检测的微流控芯片尚鲜有报道。 具有优良 生物相容性的甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)构成的水凝胶微流控芯片 [14,17,18] [19] [15] [20] [21] 是优良的细胞培养支架材料