微流控芯片单细胞microRNA表达分析研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    20905064
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    姚波
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    B0401.分离与分析
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

目前围绕microRNA展开的一系列研究工作已成为包括生命科学、生物医学、药物学等诸多领域关注的焦点。本项目针对目前microRNA研究方法中尚存的一些问题，结合微流控芯片和微液滴技术的优势，开发针对microRNA特点的高灵敏度、高通量的单细胞分析技术平台。该技术通过简单的芯片设计即可实现微液滴包裹单细胞、细胞破膜、反转录和实时定量PCR反应等步骤，没有液滴融合，加试剂等操作，大大降低样品和试剂的消耗，减少样品间交叉污染的可能并达到高通量分析。细胞在纳升级液滴中释放内容物，可以有效防止microRNA被载流稀释，大大提高灵敏度。该技术可以从单细胞角度研究microRNA在不同时期的细胞以及相同状态细胞中不同microRNA的表达规律，能够为研究microRNA调控机制和作用机理等工作提供新的工具和平台，对相关领域的发展有望发挥重要的作用和意义。

结项摘要

通过本项目的研究，我们开发了纳升级液滴阵列芯片定量PCR系统和单细胞分析平台。该系统包括液滴阵列芯片、温控和荧光检测系统以及自动点样平台几个部分。液滴体积可以从1nL到500nL，在1cm×1cm范围内可实现36-256个平行PCR反应。对于常规定量PCR分析，仅用移液器便可以完成36个500nL液滴阵列的平行反应。对于单细胞分析，采用自行设计的三维点样系统完成256个50nL液滴阵列，实现单细胞包裹，破膜，加试剂，反转录和定量PCR反应等多步操作，其中，单细胞包裹效率约为30%。采用该系统，我们成功地实现了组织和细胞中的microRNA表达量的分析。其中，以mir-122为例，该系统的检测灵敏度为103拷贝，线性范围为103-109拷贝，总RNA的检测限达到1pg。我们采用该系统实现了单个肝癌细胞Huh-7中mir-122的表达分析，实验结果表明，单个Huh-7细胞中mir-122的含量在3000-24000之间变化，个体间存在很大的差异性，而大量细胞实验的平均结果在12000左右。实验证明该系统不仅可以用于TaqMan探针定量PCR系统，也可以用于SYBR Green定量PCR分析，具有普遍适用性和实际应用价值。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
数字PCR技术进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Progress In Chemistry
  • 影响因子：
    1.3
  • 作者：
    Bo Yao
  • 通讯作者：
    Bo Yao
Nanolitre droplet array for real time reverse transcription polymerase chain reaction
用于实时逆转录聚合酶链式反应的纳升液滴阵列
  • DOI：
    10.1039/c0lc00502a
  • 发表时间：
    2011-01-01
  • 期刊：
    LAB ON A CHIP
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Zhang, Yunxia;Zhu, Ying;Fang, Qun
  • 通讯作者：
    Fang, Qun

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其他文献

北京上甸子大气本底站氢氟碳化物在线观测研究
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    罗晓

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姚波的其他基金

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相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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