微流控芯片在生命分析中的应用

                       蒋兴宇 陈振铃 宋炉胜 仰大勇
           国家纳米科学中心 北京市中关村北一条11号 100080

    本文主要介绍我们实验室利用微流控芯片来研究细胞生物学和进行生化分析的工作。这些新的方法除了可以用于基础的生物学研究，也可以用在药物筛选、疾病检测等应用领域。主要内容包括三个大的方面：

    1. 我们探索了可以控制多种细胞有序粘附及分析它们之间相互作用的手段。我们利用微流通道改变局域表面化学，建立了以Hela细胞和NIH3T3细胞的共培养模型，展示了一个可以把这两种细胞之间的距离几乎任意调整的方法。该方法的优点是，把多种细胞固定在表面时，可以让几种细胞之间通过溶液中的分子交换进行相互作用，也可以通过电化学处理让不同细胞运动最终通过直接接触进行相互作用。该方法是唯一可以即把多种细胞固定于同一表面的不同区域，又能让它们最终接触而直接相互作用的技术。

    2. 利用微流控可以操纵极少量的液体，进行高灵敏度、高通量、低消耗的定量滴定，测定HIV的感染。我们建立的新型HIV免疫检测方法可以提高检测的效率。本方法将一般需要4小时或更长时间才可以完成的试验减少到8分钟之内，将多种物质之间的相互作用同时加速进行，大大加快了检测物质相互作用的速度，并且减少了疾病检测以及检测物质相互作用试验的时间、降低对于试验条件的要求。

    3. 我们最近还利用了静电纺丝制备的纳米纤维薄膜提高了固相免疫检测的灵敏度。纳米纤维薄膜具有很高的比表面积，大大提高了生物大分子在表面的吸附，结合微流控芯片，纳米纤维薄膜可以提高固相免疫检测的灵敏度。

参考文献
1. A method for patterning multiple types of cells using electrochemical desorption of self-assembled monolayers within microfluidic channels. Li, Y., Yuan, Bo., Ji, H., Han, D., Chen, S., Tian, F., Jiang, X., Angew. Chemie. Intl. Ed., 46, 1094-1096 (2007).
2. Fabrication of aligned fibrous arrays by magnetic electrospinning. Yang, D., Lu, B., Zhao, Y., Jiang, X. Adv. Mater. 19, 3702-3706 (2007)