基于不溶胀水凝胶的肝/血管细胞芯片构建及其应用
发布时间：2025-05-07 03:31
细胞芯片是指含有二维(2D)或三维(3D)培养细胞的芯片型微反应器,主要包括带有灌流装置的微流控细胞芯片和非灌流细胞芯片(non-fluidic cell chip,例如静态培养的微孔和微阵列细胞芯片)。在众多材料中,水凝胶作为“软而湿”的材料,与人体组织器官的物理特性最为接近,因此成为细胞芯片构建材料的最佳选择之一。然而,传统的水凝胶在水溶液中会发生显著甚至严重的溶胀,一方面大大削弱了其机械性能,另一方面使其构建的细胞芯片变形或塌陷,从而限制了其应用。基于此,本文首先制备了不溶胀的F127-DA水凝胶,其是一种聚乙二醇和聚丙二醇的嵌段高分子交联网络,具有良好的机械强度和细胞相容性。随后,采用该不溶胀水凝胶构建了肝-血管微流控芯片,模拟人体肝脏的结构与功能。最后,针对复杂组分物质健康性评价的应用,我们将微流控芯片简化为肝和血管的聚球体微孔芯片,并将其作为通量筛选平台,应用于多种中国白酒的健康性评价。本文的研究结果简要叙述如下:首先,利用紫外光引发法制备得到F127-DA水凝胶,确证了其在37℃水溶液中不溶胀的特性,且该不溶胀性不受离子强度和pH的影响。由于其不溶胀性,在水溶液中平衡后的F...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 前言
1.2 细胞芯片
1.2.1 细胞芯片的构型
1.2.2 细胞芯片的构建材料
1.2.3 细胞芯片的应用
1.3 饮酒的危害与中国白酒的健康性评价
1.3.1 饮酒对人体的危害性
1.3.2 中国白酒的健康特性评价
1.4 本课题研究思路
第二章 材料与方法
2.1 仪器与试剂
2.1.1 主要实验仪器
2.1.2 实验试剂
2.2 水凝胶的制备与表征
2.2.1 水凝胶模具的制作
2.2.2 F127-DA水凝胶的制备
2.2.3 甲基丙烯酰化明胶(GelMA)的制备
2.2.4 F127-DA水凝胶的表征
2.3 细胞芯片的构建和功能表征
2.3.1 细胞在微流控芯片上的培养
2.3.2 细胞在微孔芯片上的培养
2.3.3 细胞全蛋白定量分析
2.3.4 细胞活率检测
2.3.5 肝细胞功能测定
2.3.6 内皮细胞功能测定
2.3.7 血管细胞聚球体的冷冻切片
2.3.8 血管细胞聚球体的H&E染色
2.3.9 内皮细胞的荧光染色
2.3.10 肝细胞聚球体死/活细胞的荧光染色
2.4 中国白酒的血管/肝毒性评价实验
2.4.1 中国白酒和伏特加酒的性质测定
2.4.2 酒样作用实验
2.4.3 LDH释放率测定
2.4.4 细胞内活性氧自由基水平的检测
2.5 统计学处理
第三章 基于F127-DA水凝胶的肝-血管微流控芯片构建
3.1 引言
3.2 F127-DA水凝胶的表征
3.2.1 溶胀行为表征
3.2.2 机械性能评价
3.2.3 传质能力评价
3.3 肝-血管微流控芯片的仿生化构建
3.3.1. 设计思路
3.3.2. 构建过程
3.4 微流控芯片中肝/血管细胞的形态观察与功能评价
3.4.1 血管内皮细胞的形态
3.4.2 肝细胞聚球体的形态和细胞活率
3.4.3 肝细胞聚球体的功能分析
3.5 小结
第四章 基于F127-DA水凝胶的肝/血管聚球体微孔芯片构建
4.1 引言
4.2 微孔芯片的构建过程
4.3 肝细胞聚球体微孔芯片的构建与功能评价
4.3.1 细胞共培养和胶原对肝细胞聚球体形态和功能的影响
4.3.2 微孔尺寸对肝细胞聚球体形态和功能的影响
4.4 血管细胞聚球体微孔芯片的构建与功能评价
4.4.1 微孔尺寸对血管细胞聚球体形态与功能的影响
4.4.2 血管细胞聚球体的微观结构观察
4.5 小结
第五章 肝/血管聚球体微孔芯片用于中国白酒的健康特性评价
5.1 引言
5.2 酒样性质参数
5.3 利用肝细胞聚球体微孔芯片评价不同酒样的肝毒性
5.3.1 酒样对肝细胞聚球体形态和活率的影响
5.3.2 酒样对肝细胞聚球体ROS含量的影响
5.3.3 酒样对肝细胞聚球体白蛋白和尿素分泌量的影响
5.3.4 中国白酒对肝细胞聚球体作用的机理分析
5.4 利用血管细胞聚球体微孔芯片评价不同酒样的血管毒性
5.4.1 酒样对血管细胞聚球体形态和活率的影响
5.4.2 酒样对血管细胞聚球体ROS和NO含量的影响
5.4.3 酒样对血管细胞聚球体PGI2和TFPI分泌的影响
5.4.4 中国白酒对血管细胞聚球体作用的机理分析
5.5 微孔芯片用于食品健康特性评价的优势分析
5.6 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
攻读硕士学位期间的学术成果
本文编号：4043538
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 前言
1.2 细胞芯片
1.2.1 细胞芯片的构型
1.2.2 细胞芯片的构建材料
1.2.3 细胞芯片的应用
1.3 饮酒的危害与中国白酒的健康性评价
1.3.1 饮酒对人体的危害性
1.3.2 中国白酒的健康特性评价
1.4 本课题研究思路
第二章 材料与方法
2.1 仪器与试剂
2.1.1 主要实验仪器
2.1.2 实验试剂
2.2 水凝胶的制备与表征
2.2.1 水凝胶模具的制作
2.2.2 F127-DA水凝胶的制备
2.2.3 甲基丙烯酰化明胶(GelMA)的制备
2.2.4 F127-DA水凝胶的表征
2.3 细胞芯片的构建和功能表征
2.3.1 细胞在微流控芯片上的培养
2.3.2 细胞在微孔芯片上的培养
2.3.3 细胞全蛋白定量分析
2.3.4 细胞活率检测
2.3.5 肝细胞功能测定
2.3.6 内皮细胞功能测定
2.3.7 血管细胞聚球体的冷冻切片
2.3.8 血管细胞聚球体的H&E染色
2.3.9 内皮细胞的荧光染色
2.3.10 肝细胞聚球体死/活细胞的荧光染色
2.4 中国白酒的血管/肝毒性评价实验
2.4.1 中国白酒和伏特加酒的性质测定
2.4.2 酒样作用实验
2.4.3 LDH释放率测定
2.4.4 细胞内活性氧自由基水平的检测
2.5 统计学处理
第三章 基于F127-DA水凝胶的肝-血管微流控芯片构建
3.1 引言
3.2 F127-DA水凝胶的表征
3.2.1 溶胀行为表征
3.2.2 机械性能评价
3.2.3 传质能力评价
3.3 肝-血管微流控芯片的仿生化构建
3.3.1. 设计思路
3.3.2. 构建过程
3.4 微流控芯片中肝/血管细胞的形态观察与功能评价
3.4.1 血管内皮细胞的形态
3.4.2 肝细胞聚球体的形态和细胞活率
3.4.3 肝细胞聚球体的功能分析
3.5 小结
第四章 基于F127-DA水凝胶的肝/血管聚球体微孔芯片构建
4.1 引言
4.2 微孔芯片的构建过程
4.3 肝细胞聚球体微孔芯片的构建与功能评价
4.3.1 细胞共培养和胶原对肝细胞聚球体形态和功能的影响
4.3.2 微孔尺寸对肝细胞聚球体形态和功能的影响
4.4 血管细胞聚球体微孔芯片的构建与功能评价
4.4.1 微孔尺寸对血管细胞聚球体形态与功能的影响
4.4.2 血管细胞聚球体的微观结构观察
4.5 小结
第五章 肝/血管聚球体微孔芯片用于中国白酒的健康特性评价
5.1 引言
5.2 酒样性质参数
5.3 利用肝细胞聚球体微孔芯片评价不同酒样的肝毒性
5.3.1 酒样对肝细胞聚球体形态和活率的影响
5.3.2 酒样对肝细胞聚球体ROS含量的影响
5.3.3 酒样对肝细胞聚球体白蛋白和尿素分泌量的影响
5.3.4 中国白酒对肝细胞聚球体作用的机理分析
5.4 利用血管细胞聚球体微孔芯片评价不同酒样的血管毒性
5.4.1 酒样对血管细胞聚球体形态和活率的影响
5.4.2 酒样对血管细胞聚球体ROS和NO含量的影响
5.4.3 酒样对血管细胞聚球体PGI2和TFPI分泌的影响
5.4.4 中国白酒对血管细胞聚球体作用的机理分析
5.5 微孔芯片用于食品健康特性评价的优势分析
5.6 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
攻读硕士学位期间的学术成果
本文编号：4043538
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/4043538.html
