循环癌细胞微流控捕获芯片的研究

《循环癌细胞微流控捕获芯片的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学博士学位论文循环癌细胞微流控捕获芯片的研究姓名：夏骏申请学位级别：博士专业：外科学指导教师：彭志海201204上海交通大学博士学位论文摘要循环癌细胞微流控捕获芯片的研究摘要循环癌细胞(CTCs)对肿瘤的诊断、治疗及预后监测均具有重要的临床意义，由于缺乏简便易用的检测器件，CTCs监测还无法广泛应用于临床。随着微流控技术的发展，CTCs检测芯片成为开发CTCs检测器件的重要方向，其中磁性芯片及抗体芯片是最具有临床转化前景的平台，具有特异性高、通量大、无须复杂外围配置等诸多优点，但是，其工艺繁复，造价高昂，缺

2、乏多参数检测能力，严重制约了该类芯片向临床转化。因此，本课题对这两种芯片技术进行深入研究，通过理论推导、仿真模拟、工艺创新、芯片制造、细胞测试、作用机制研究等多个步骤，开发出3项新型制造工艺，并在其基础上研制出2款低成本、高性能的CTCs芯片，为CTCs检测早日服务于临床提供了技术上可靠、经济上可行的检测器件平台。本课题具体研究内容主要包括：l对模具制造的关键工艺进行研究，开发新型芯片模具工艺，大幅降低了模具的制造及使用成本，并利用此工艺实现了芯片的快速、低成本复制。2对静磁学与流体力学进行理论分析及推导，通过COM

3、SOL软件对微尺度下的磁场与流场进行多物理场仿真模拟，为磁性CTCs芯片的结构设计提供了指导。3在新型模具的基础上，开发了一种新型磁性芯片制造工艺，并通过该工艺开发了低成本、高性能的磁性CTCs芯片，并对该芯片进行一系列形态与功能方面的表征，最终将该芯片成功应用于癌细胞的捕获分选。4开发了一种新型抗体包被工艺，实现抗体在三维结构上的选择性包被，通过该工艺开发了新型抗体CTCs芯片，并对该芯片进行一系列形态与功能方面的表征，最终将该芯片应用于癌细胞的捕获分选。研究了LAFIB工艺中干燥方法在抗体转印中的作用，并对抗体转

4、印的机制进行了探讨。本课题针对现有CTCs芯片的缺陷，通过开发新型工艺解决了相关问题，并研制出低成本、高性能的微流控CTCs芯片，为推动CTCs检测器件的发展做出一定的努力。关键词：循环癌细胞，微流控芯片，细胞分选，磁性结构，抗体包被上海交通大学博士学位论文AbstractThedevelopmentofmicrofluidicCTCschipanditsapplicationincancercellscaptureAbstractThetestofcirculatingtumorcellshasclinicalsi

5、gnificanceindiagnosis，therapyandprognosis．DuetOtheabsenceofproperinstrument，theCTCstesthasnotbeenabletobeusedinclinicalpractice．Witlltherapiddevelopmentofmicrofluidiechiptechnology,CTCschipisbelievedthefutureofCTCstestingfield．AmongvarioustypesofCTCschip，magnet

6、icchipandantibodychipexhibitgreatadvantages，suchashighspecificity,largethroughoutandsimpleperipheralnecessaries．However'thedisadvantagesofcomplexprocedure，highcostandthelimitationofmulti—parameterabilityobviouslypreventthemfrombeingusedinclinicalpractice．Inorde

7、rtoacceleratethetransformprocessandproducetheeconomicalandpracticaldevice，wedevelopedthreenovelprocesstechniquesandtwoCTCschipsthroughseriesofstepssuch硒theoreticalanalysis，Comsolsimulation,chipmanufacturing，cellcaptureapplicationandmechanismresearch．Thespecific

8、jobsare嬲follows：1Wedevelopedanovelprocesstechniqueandgreatlyloweredthemouldcost．2Westudiedandanalyzedthemagnetostaticsandfluiddynamics，builtmulti-physicssimulationandfoundou