数字化细胞微注射中的改性和检测技术

论文摘要

随着生物技术的发展,细胞微操作领域中的细胞微注射技术取得了长足的发展。国内外的研究较多,其中南京理工大学微系统研究室的“微流体数字化技术”取得了突破性进展。“微流体数字化技术”的研究,在基本概念和理论上具有原创性,对微流体系统的研究和微注射技术进步有着重要意义,在细胞微注射技术等方面具有广阔的应用前景。 本论文是上述微流体数字化技术在细胞微注射技术中试验研究的总结。在简要描述微流体驱动控制系统和微注射技术实验条件的基础上,设计了改善微针内外表面特性的疏水化处理工艺,消除了微喷射过程中的渗流、回流现象,改善了微注射过程中的流动特性,提高了微注射效果,得到了数字化微喷射的实验结果;提出了精确测量微针内径的折射率法;设计了纳升级以下的微液滴量的检测方案;最后,论文对微注射技术实验中的原始数据进行了分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 细胞微注射技术原理
• 1.2 细胞微注射技术的国外发展情况
• 1.3 细胞微注射技术的国内发展情况
• 1.4 论文背景和主要工作
• 2 数字化细胞微注射实验条件
• 2.1 微流体数字化技术
• 2.2 数字化细胞微注射仪
• 2.3 数字化细胞微注射实验系统
• 2.4 微注射针的制备
• 3 微注射针的表面改性处理
• 3.1 表面改性的现状概述
• 3.2 表面改性的机理分析
• 3.2.1 固体表面与液体分子之间的相互作用
• 3.2.2 表面改性的机理
• 3.2.3 玻璃表面疏水化
• 3.2.3.1 玻璃的性能
• 3.2.3.2 玻璃材料的选择
• 3.2.3.3 玻璃微针疏水机理
• 3.3 微注射针的疏水化处理工艺
• 3.3.1 疏水化处理工艺的溶液
• 3.3.2 硅烷疏水化处理系统结构与处理步骤
• 3.3.3 蒎烯疏水化处理实验方法
• 3.3.4 实验效果分析
• 3.4 小结
• 4 显微检测系统的设计
• 4.1 微注射系统需检测的参数
• 4.2 常用微小尺寸检测方法的比较
• 4.2.1 激光测量法
• 4.2.2 透射式电子显微镜测量法
• 4.2.3 扫描电子显微镜测量法
• 4.2.4 光学显微镜测量法
• 4.3 显微检测系统的设计
• 4.3.1 显微检测系统的系统框图
• 4.3.2 检测系统硬件设计
• 4.4 微针检测方法的选择
• 4.4.1 分析
• 4.4.2 原理说明
• 4.4.3 实验数据与结果
• 4.5 喷射液滴的检测
• 5 实验结果及数据处理
• 5.1 实验系统与步骤
• 5.1.1 实验系统
• 5.1.2 实验步骤
• 5.1.3 实验参数
• 5.2 实验数据及分析
• 5.2.1 数字化微注射实验显微照片
• 5.2.2 驱动频率对微注射液滴的影响
• 5.2.3 微针直径对微注射液滴的影响
• 5.2.4 驱动电压对微注射液滴的影响
• 5.3 小结
• 6 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文
• 附件1 科学技术成果鉴定证书，苏科鉴字[2004]第145号，成果名称：微流体系统数字化技术
• 附件2 “2004年中国科学、技术与工程重大进展”，《科技导报》第23卷第200期（2005年第2期），58-62