基于微流控芯片技术的脂质体精确定量转导方法研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81101168
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    14.0万
  • 负责人：
    胡宁
  • 依托单位：
    重庆大学
  • 学科分类：
    H2813.检测及治疗的医学器件和仪器
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2012-12-31

项目摘要

脂质体基因/药物定向转导技术是利用脂质体载体将基因/药物转导到目标细胞内部。本研究通过研制微流控芯片，利用基于微流控芯片的脂质体制备技术，实现脂质体小球精确包裹定量基因/药物；结合荧光标记与检测技术，测定脂质体包裹基因/药物量；结合基于微流控芯片的高效细胞电融合技术，利用芯片上集成的微电极阵列，形成微尺度的电场，精确控制包裹基因/药物的脂质体小球和目标细胞一对一精确配对控制，并最终实现高效率的融合，达到在微流控芯片平台上利用脂质体+细胞电融合方法进行基因/药物向目标细胞的精确转导；完成基因/药物转导后，利用荧光检测技术测定融合子（或融合子再培养后细胞）基因/药物转导量，结合脂质体包裹基因/药物量，对基于微流控芯片的脂质体基因/药物定向转导效果进行定量化评估，并建立相应的评价体系。

结项摘要

课题组根据基金申请书和资助计划书的要求，开展了基于微流控芯片技术的脂质体精确定量转导方法研究。重点研究了基于微流控芯片的脂质体制备技术；基于软件仿真的微电极阵列结构优化；根据实验需求开展了微流控芯片设计和加工工艺研究；课题组还开展基于微流控芯片上细胞、脂质体的排队和电融合研究；初步实现了细胞-脂质体电融合和借助电融合技术实现外源物向细胞转导的目的。具体完成情况如下：.借助微加工技术研制了脂质体制备微流控芯片，包括基于硅玻键合基底的微流控芯片和基于ITO基底的微流控芯片；基于上述微流控芯片利用电生成法开展了基于微流控芯片的脂质体精确制备技术的初步研究；探讨了脂质参数（组分、浓度、体积）、缓冲液参数（浓度、体积）和加载激励信号对脂质体制备结果的影响；初步实现了细胞尺度范围内单层大粒径脂质体的制备（制备率达到了60%的水平）与外源物的定量包裹。.借助COMSOL仿真软件开展了微流控芯片上的仿真研究，重点集中于不同微电极结构及排布方式下电场和跨膜电压强度分布态势；并根据仿真结果，依托电场聚焦理论优化了微电极结构，改善电场及跨膜电压分布。.针对课题实验需求，在优化的微电极结构基础上对材料和加工工艺进行了优化设计，研制了基于微流控+细胞电融合技术的系列化微阵列芯片，包括：基于离散式微电极阵列结构的电融合微流控芯片和基于离散式凹槽微电极阵列的电融合微流控芯片。并利用NIH3T3、Myoblast细胞开展了基于微流控芯片的细胞配对和电融合实验研究，高效地实现了细胞排队与电融合（其两两排队率和融合率分别达到了70%和50%），建立了相关的融合模型。通过该研究模拟了脂质体和细胞的配对控制和电融合实现，为脂质体和细胞电融合研究进行参数研究和技术储备。基于细胞电融合基础开展了基于微流控芯片的脂质体自融合研究，以及脂质体和细胞排队和融合实验研究，初步实现了脂质体和细胞的电融合和以借助电融合技术实现外源物向细胞转导的目的。.通过一年的研究工作，共发表学术论文4篇，其中SCI收录2篇，CSCD核心2篇；申请国家发明专利2件，获权国家发明专利6件；参加国际会议1人次；同时，目前共有3篇文章已经完成撰写，并分别投稿到Colloids and Surfaces B、Electroanalysis和Sensors and Actuators B。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
一种小型化SPR生物传感器的设计与实现
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    传感器与微系统
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曾祥华;杨军;田浩;刘琳琳;胡宁
  • 通讯作者：
    胡宁
Thin Film Electrode Based Cell Electrofusion Chip
基于薄膜电极的电池电熔芯片
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chemical Journal of Chinese Universities
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Xiao-Ling;Yang Jun;Hu Ning;Hou Wen-Sheng;Zheng Xiao-Lin;Xie Lin;Yang Zhong;Chen Jie
  • 通讯作者：
    Chen Jie
Development and Prospect of Cell-electrofusion Chip Technology
细胞电融合芯片技术的发展与展望
  • DOI：
    10.1016/s1872-2040(11)60533-1
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chinese Journal of Analytical Chemistry
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Wang Zhen-Yu;Yang Jun;Hu Ning;Zheng Xiao-Lin;Yang Zhong
  • 通讯作者：
    Yang Zhong
SPR阵列传感器中微流通池的流场仿真
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    传感器与微系统
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张晓娟;曾祥华;刘琳琳;胡宁;杨军
  • 通讯作者：
    杨军

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  • 通讯作者：
    National Natural Sc
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  • 通讯作者：
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    张淑雅
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  • 作者：
    孙慧;李继光;唐政;李慧;李忠芳;胡宁;娄翼来
  • 通讯作者：
    娄翼来

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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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