论文部分内容阅读
微流控技术是在微米尺度下对生物、化学等样品进行精确操控的一门科学技术,液滴微流控技术作为微流控技术领域的一个重要分支,可以实现高度均一液滴、乳化、双乳化、气泡等发生和操控,同时利用该技术,我们能够以高通量、自动化的方式在微液滴中进行生物、化学反应。目前,液滴微流控技术已广泛应用于药物筛选、蛋白结晶、数字PCR(digitalPCR,dPCR)以及单细胞分析等领域。 微液滴数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)作为一种新型核酸检测方法,在稀有碱基突变检测和核酸绝对定量方面比传统的实时荧光定量PCR更有优势。在第二章中,我们介绍了一种新的ddPCR微流控芯片,该芯片由两片刻蚀有微通道结构的玻璃板组装而成,它集成了微液滴发生、液滴阵列化存贮以及扩增后液滴成像等多种功能模块,我们计划将它用于饮用水中病原微生物的检测。该方法提供了一种高溶剂兼容性、简单清洗后可复用的ddPCR装置。 基于细胞代谢产物活性的单细胞分选技术是一种用于微生物培养的有效方法。在第三章中,我们介绍了一种基于pH响应水凝胶微液滴的高通量乳酸菌分选微流控芯片。我们首先制作出大量包含海藻酸钠、碳酸钙、乳酸菌的微液滴,并将这些微液滴置于38℃条件下进行孵育。孵育过程中微液滴内包含的乳酸菌会产生乳酸并与碳酸钙反应释放钙离子,钙离子会与海藻酸钠发生交联,引发微液滴凝胶化,之后利用我们开发的基于不同硬度进行分选微流控芯片进行分选。这种基于pH响应的单细胞分选系统或许可以在工业微生物育种中获得广泛应用。