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纳米电极时空监测单细胞释放

专 业: 化学、分析化学
关键词: 碳纤维纳米电极 单细胞释放 电化学监测 时空分辨监测 微流控芯片 细胞操纵
分类号: O65
形 态: 共 102 页 约 66,810 个字 约 3.196 M内容
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内容摘要


针对目前单细胞释放研究的前沿领域中尚需突破的问题,结合微流控芯片技术,我们在超微电极制备、电化学时空监测单细胞释放以及芯片上细胞的操纵监测等方面,作了一些开创性的工作:1、微电极是电化学实时监测单细胞释放的核心,我们开创了一种全新的制作低噪音碳纤维微电极及纳米电极的方法。

采用火焰熔融法将碳纤维密封于拉尖的玻璃毛细管内制得低噪音的碳纤维微米电极,再经火焰蚀刻成尖端直径为100-300nm的碳纤维纳米电要,经扫描电镜及电化学表征,该电极表面光滑,电极密封效果好,电化学性能优良。

并在此基础上,分别采用两种方法对微米电极及纳米电极进行绝缘处理,得到一种新型的微米及纳米尺寸微盘电极。

2、我们将自行研制的新型低噪音、高灵敏碳纤维微电极实时监测单个肥大细胞中五羟色胺以及单个嗜铬神经瘤细胞PC12中多巴胺的胞吐释放过程,在两种类型单个细胞上,均得到了具有多个电流尖峰的伏安曲线,其中每个电流尖峰对应于胞内一个囊泡的量子释放,此外增加刺激剂量只会引起细胞释放频率增加,释放量并不改变。

3、首次采用低噪音碳纤维纳米电极,对单个鼠嗜铬神经瘤细胞PC12中神经递质多巴胺的受激释放进行了动态时空监测,得到单细胞内单个囊泡的量子释放信号。

纳米电极对单细胞释放空间分布监测结果表明细胞不同部位多巴胺受激释放的时间及量均有显著差异,证实了多巴胺在细胞中不均匀分布。

单细胞释放时空监测为探索神经细胞的结构开拓了一种有力的新技术和新方法。

4、我们将单细胞分析研究与微流控系统结合,首次提出一种用于单细胞释放时空监测、结构新颖的微流控细胞芯片,运用流体动力为驱动力来控制单细胞的流动及单细胞的操纵、传输及定位。

对于单个细胞的流动控制及操纵,流体动力更为方便,简洁,并可避免在使用电渗驱动时电压对细胞的伤害,保持了细胞的原始形态和功能。

对单个细胞定位后,通过通道引入尼古丁刺激剂,碳纤维微电极实时监测了单个鼠嗜铬神经瘤细胞多巴胺量子释放信号……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1前言
1.2信号分子的释放
1.3单细胞释放的实时监测
1.3.1微电极电化学监测单细胞释放
1.3.2荧光法监测单细胞释放
1.3.3其它方法监测单细胞释放
1.4微流控芯片技术在细胞操纵及细胞测定中研究
1.4.1微流控芯片技术简介
1.4.2微流控芯片制作技术
1.4.3微流控芯片中的检测技术
1.4.4微流控芯片在细胞操纵及检测中应用
1.5展望
参考文献
第二章 新型低噪音碳纤维微米及纳米电极制备及表征
2.1引言
2.2实验部分
2.2.1仪器与装置
2.2.2试剂与储备液配制
2.2.3实验方法
2.3结果与讨论
2.3.1碳纤维微米柱电极和锥状纳米电极制备及扫描电镜表征
2.3.2碳纤维微米柱电极和锥状纳米电极的伏安特性
2.3.3碳纤维纳米电极伏安法测定儿茶酚胺类神经递质
2.3.4碳纤维纳米电极快速扫描循环伏安测定五羟色胺
2.3.5碳纤维微米及纳米盘电极制备及电化学表征
2.4结论
参考文献
第三章 碳纤维微电极实时监测单个肥大细胞及单个鼠嗜铬神经瘤细胞释放
3.1引言
3.2实验部分
3.2.1仪器与装置
3.2.2试剂与储备液配制
3.2.3实验方法
3.3结果与讨论
3.3.1单个肥大细胞5-HT释放实时监测
3.3.2单个PC12细胞多巴胺释放实时监测
3.4结论
参考文献
第四章 纳米电极时空分辨监测单个嗜铬神经瘤细胞多巴胺量子释放
4.1引言
4.2实验部分
4.2.1仪器与装置
4.2.2试剂与储备液配制
4.2.3实验方法
4.3结果与讨论
4.3.1纳米电极安培法测定PC12细胞单个囊泡释放
4.3.2纳米电极安培法测定PC12细胞胞吐释放空间差异
4.3.3 PC12细胞胞吐释放的时空特性
4.4结论
参考文献
第五章 微流控芯片中的单细胞操纵、传输及受激释放监测
5.1引言
5.2实验部分
5.2.1仪器与装置
5.2.2试剂与储备液配制
5.2.3实验方法
5.3结果与讨论
5.3.1细胞微流控芯片清洗及缓冲液注入
5.3.2细胞在微流控芯片中的传输及定位
5.3.3微流控芯片中PC12细胞多巴胺受激释放电化学监测
5.4结论
参考文献

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中图分类: > O65 > 数理科学和化学 > 化学 > 分析化学

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