微流控芯片技术的研究进展

微流控芯片技术是指采用微细加工技术，在一块几平方厘米的芯片上制作出微通道网络结构和其他功能单元，把生物和化学等领域所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离和检测等基本操作单元集成或基本集成在尽可能小的操作平台上，用以完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析的技术。它不仅使生物样品与试剂的消耗降低至纳升（nl）甚至皮升（pl）级，而且使分析速度大大提高，     

基于细胞水平药物筛选的微流控芯片系统研究进展

进入21世纪以来,药物筛选技术正朝着快速、高效的细胞水平筛选方面发展,微流控芯片技术作为现代生命科学领域的重要研究工具,以其分析微型化、高通量化、可集成化和良好的生物相容性等特点,在细胞水平药物筛选方面引起了广泛关注,并取得了一系列成果。国家“十二五”规划中启动科技重大专项“基于微流控芯片的新药研究开发关键技术”,使得微流控芯片在药物筛选领域的研究达到了一个新的高度。本文主要综述了近年来基于细胞水平药物筛选的微流控芯片系统的研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

微流控芯片技术研究进展

微流控芯片分析技术近年来迅速发展,在生化分析中应用广泛。本文介绍了微流控芯片技术的加工方法、分离技术及检测技术,并从DNA检测、酶联免疫分和细胞信号通路研究等方面综述了其在生化分析中的应用,对其应用中的不足进行了分析,对其应用前景做了展望。     

毛细管电泳和微流控芯片在药物筛选中的应用

药物筛选是现代药物开发流程中测试和获取特定生理活性化合物的一个步骤.毛细管电泳技术由于具有样品消耗量小、速度快、柱效高以及所用溶液体系较接近生物体液组成等特点,已经成为一种非常具有潜力的药物及先导化合物的高效筛选工具.文中就毛细管电泳技术在药物筛选中的最新应用情况进行综述,具体从测定药物解离常数pKa值、药物脂水分配系数(logP)、药物与蛋白质的结合常数的测定以及手性药物筛选等方面进行论述,同时也探讨了微流控芯片技术在高通量药物筛选方面的最新研究进展.     

微流控芯片非接触电导法测定僵蚕中草酸铵的含量

目的:建立测定僵蚕中草酸铵含量的方法。方法:采用微流控芯片非接触电导法,探讨缓冲液种类和浓度、添加剂种类和浓度、进样时间和分离电压等因素对分离检测的影响。结果:优选缓冲体系为3 mmol/L三羟甲基氨基甲烷+3 mmol/L柠檬酸(p H=3.0)、不加添加剂、进样时间为10 s、分离电压为2.0 kV。草酸铵质量浓度在10~150μg/ml范围内与峰面积呈良好线性关系(r=0.999 8);检测限为3.0μg/ml;精密度、稳定性、重复性试验的RSD均<2.0%;平均加样回收率为99.1%,RSD=1.4%(n=9)。结论:该方法简便快速、重复性好,为僵蚕的质量控制提供了一种新方法。     

微流控芯片测定盐酸吗啉胍片含量

目的:建立微流控芯片非接触电导检测法测定盐酸吗啉胍片中盐酸吗啉胍含量。方法:在高电场强度条件下利用微流控芯片上特殊的微通道实现组分快速、高效的分离,以非接触电导检测器进行检测;探讨了缓冲液种类和浓度、添加剂种类和浓度、分离电压和进样时间等因素对分离检测的影响。结果:优化选择2 mmo·lL-1HAc+2 mmo·lL-1NaAc(pH=4.5)为缓冲溶液,0.3 mmo·lL-1十二烷基硫酸钠为添加剂,分离电压为2.20 kV,进样时间为10 s,2 m in内可实现盐酸吗啉胍快速分离和检测。在优化条件下,盐酸吗啉胍的线性范围为20～200μg.mL-1(r=0.9999),检出限为2.0μg.mL-1(S/N=3),RSD为1.4%,加标回收率为98.3%～101.2%。结论:方法简便快速,重复性好,适用于盐酸吗啉胍的快速检测和质量控制。     

微流控芯片及其在肿瘤研究中的应用进展

微流控芯片具有微型化、集成化、效率高、试剂消耗量小等特点,在细胞水平药物筛选及仿生器官方面的研究取得了一系列成果。本文着重介绍了微流控芯片的加工材料和制作技术,以及在肿瘤研究领域的应用和最新研究进展,并提出了微流控芯片领域存在的问题及解决问题的方法。     

微流控芯片非接触电导法测定异烟肼片中异烟肼的含量

目的:采用微流控芯片非接触电导法测定异烟肼片中异烟肼的含量。方法:探讨缓冲溶液的种类、浓度、p H、添加剂种类和添加量、进样时间、分离电压等因素对分离检测的影响。结果:优选缓冲体系为1.86 mmol/L柠檬酸-0.14 mmol/L柠檬酸钠缓冲溶液(p H3.0),不加添加剂,进样时间为20 s,分离电压为2.5 k V。优化条件下,异烟肼检测质量浓度线性范围为10~200μg/m L(r=0.999 3);定量限为8.0μg/m L,检测限为2.4μg/m L;精密度、稳定性、重复性试验的RSD<2.0%;加样回收率为97.8%~102.9%(RSD=1.9%,n=9)。结论:该方法快速简便,适用于测定异烟肼片中异烟肼的含量。     

微流控芯片快速检测技术在铁皮石斛农药残留检测中的应用研究

目的 探究微流控芯片快速检测技术在铁皮石斛农药残留检测应用的可行性。方法 采用有机溶剂提取样本,并用QuEChERS dispersive SPE净化,通过离心式微流控芯片高通量筛选不同厂家的农药残留检测用酶,考察阴性样品基质干扰的情况,采用不同水平加标的方式,考察微流控芯片农药残留检测方法的灵敏度、重复性、准确性,并和质谱法测定的样品结果进行比较。结果 快速检测方法显著差异率：0.25;灵敏度：99.6%;特异性：96.4%;假阴性率：0.39%;假阳性率：3.57%;准确度：98.81%。采用微流控芯片农药残留快速检测方法与质谱法2种方法检测40批次样品,测定结果表明,2种测定方法结果高度一致,检测结果符合率均为100%。结论 开发的微流控农药残留芯片快速检测技术可用于铁皮石斛农药残留的检测,可以满足基层非专业人员针对大批量农药残留的筛查需求。     

基于微流控芯片技术的秀丽隐杆线虫药物筛选体系研究进展

活性化合物筛选和早期药物毒性筛选是创新药物研究的起点,整合新技术的高通量筛选成为研究热点.秀丽隐杆线虫作为一种常用的体内模式生物,既可以模拟化合物在体内的代谢变化,又可以实现药物的高通量筛选.微流控芯片通道与线虫大小尺度相匹配,能实现线虫在芯片内分选、固定、长期培养、自动化给药、高分辨率成像和图像自动分析等,为基于线虫...     

药物筛选微流控芯片的构建及其在花蕊石抗肝癌研究中的应用

目的构建一种集成有微阀结构的双层PDMS-玻璃复合芯片,考察其适用性并研究花蕊石生品、制品水煎液对肝肿瘤细胞Hep G2凋亡坏死的影响。方法制作双层微流控芯片并考察微阀的性能,同时进行了Hep G2细胞的培养,死活试剂盒检测细胞活力。将预制备的不同浓度花蕊石生品、制品水煎液通入微流控芯片,分别作用于Hep G2细胞24、48和72 h,凋亡坏死试剂盒检测Hep G2细胞凋亡坏死率。结果芯片微阀性能良好,可灵活控制液阀的开关且未表现出明显的延迟现象。细胞在芯片中生长状态良好,培养72 h期间细胞存活率≥97%。药物作用细胞后,发生凋亡坏死的细胞数量随给药浓度的升高、给药时间的延长而增加,呈现出一定的时间与浓度依赖性,且制品水煎液的效果好于生品。结论实验证明了花蕊石生品、制品水煎液对肝肿瘤细胞Hep G2具有促凋亡作用,也进一步验证了本实验室设计的芯片在细胞研究和药物筛选方面的可行性,为微流控芯片在中药抗肿瘤新药开发领域中的推广与应用提供理论依据。     

浓度梯度微流控芯片平台的构建及其应用于抗白念珠菌药物快速筛选研究

本文建立了用于抗白念珠菌药物快速筛选的浓度梯度微流控芯片平台,通过荧光示踪剂荧光素钠在芯片上的分布定性考察浓度梯度生成情况,采用HPLC法对芯片内模型药物氟康唑的浓度梯度分布进行定量分析,进一步比较不同流速条件对浓度梯度形成的影响,最终确定两水相流速1∶1的比例用于后续药物筛选研究。以阿尔玛蓝为细胞活力指示剂,通过该平台分别进行了两性霉素B、氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑、泊沙康唑、特比萘芬、5-氟胞嘧啶、卡泊芬净的药敏实验,快速高效地获得了药物的MIC范围,且与CLSI建议的白念珠菌敏感株的MIC值相一致,表明该平台可以通过一次实验快速筛选得到抗菌药物的MIC值范围。此外,该批次白念珠菌对特比萘芬呈现耐药,与96孔板法验证结果一致,表明该方法还可以用于耐药菌株的快速筛选。     

药物研发中的微流控:从靶标筛选到产品生命周期管理

微流控技术因具有分析微型化和实验通量化的特点,在药物研发领域已引起广泛关注。微流控系统已成为药物研发应用中具有潜在价值的工具。本文综述了药物研发中微流控芯片的近年来进展,着重介绍其在药物研发过程中不同阶段,包括靶标筛选、先导化合物确定、临床前研究、临床试验、化学合成及产品管理诸方面的实际应用。     

微流控芯片非接触电导检测法测定溴吡斯的明片中溴吡斯的明的含量

目的:建立测定溴吡斯的明片中溴吡斯的明含量的方法。方法:采用微流控芯片非接触电导检测法。在高电场强度条件下利用微流控芯片上特殊的微通道实现组分快速、高效的分离,以非接触电导检测器进行检测;分析缓冲液种类和浓度、添加剂种类和浓度、分离电压和进样时间等因素对分离检测的影响。结果:优化选择1 mmol.L-1 HAc+1 mmol.L-1 NaAc(pH 4.5)缓冲溶液、不加添加剂、分离电压1.80 kV、进样时间10 s时,2 min内可实现溴吡斯的明片中溴吡斯的明含量快速检测。在优化条件下,溴吡斯的明的检测浓度线性范围为10～100μg.mL-1(r=0.999 7),检出限为0.6μg.mL-(1S/N=3),RSD=1.9%,加样回收率为96.6%～100.3%。结论:本方法简便快速,重复性好,可用于溴吡斯的明片的快速检测和药品生产质量控制。     

基于微流控芯片的体外肠道吸收模型构建及其应用进展

肠道是口服药物吸收的主要部位，肠道的上皮细胞上含有绒毛和微绒毛，它们通过增加表面积等因素促进分泌、细胞黏附和吸收。传统的二维/三维（2D/3D）细胞培养模型、动物模型在研究药物吸收方面发挥了重要作用，但是由于缺乏足够的人体药动学的可预测性或伦理问题等，其应用存在一定局限性。因此，以体外活细胞为基础，模拟人肠道的核心结构和关键功能是构建基于微流控芯片的肠道模型的研究重点。该模型是利用微加工技术制备出的模拟人体肠道的复杂微结构、微环境和生理功能的微流控芯片仿生系统。与2D细胞培养和动物实验相比，肠芯片模型能有效地模拟人体内环境，在药物筛选方面更具特异性。本综述概括了国内外肠芯片模型以及与肠道相关的多器官耦合芯片模型的研究进展，及其在疾病建模、药物吸收和转运方面的应用，并总结了当前肠芯片模拟肠道稳态和疾病面临的挑战，为进一步建立更可靠的体外肠芯片模型提供参考。     

血脑屏障微流控芯片模型的构建及其中药活性成分跨膜转运研究

构建血脑屏障微流控芯片模型,应用于中药活性成分跨血脑屏障渗透性研究。该芯片模型由垂直交叉的两层通道及单层聚碳酸酯膜组成,采用原代人脑微血管内皮细胞,并能模拟血管剪切应力。通过活/死细胞染色和免疫荧光染色观察芯片上细胞生长状态,细胞生长状态良好,且在动态培养下细胞间黏附连接蛋白结构完整;考察该芯片模型对荧光示踪剂和3种模型药物的渗透性和P-糖蛋白(P-gp)的表达情况,结果显示荧光示踪剂和模型药物的渗透性与文献报道一致,芯片上P-gp表达和功能正常,表明该血脑屏障芯片模型具有完整的结构和功能。将构建成功的芯片模型应用于6种中药活性成分跨血脑屏障渗透性评价,采用HPLC-MS/MS法测定跨膜转运液中的药物浓度,获得各成分的P_app结果。延胡索甲素P_app为(4.51±1.90)×10^-7cm·s^-1、延胡索乙素P_app为(9.10±6.59)×10^-7cm·s^-1、欧前胡素P_app为(9.38±2.53)×10     

微流控技术用于制备纳米制剂的研究进展

纳米药物递送系统的研究进展迅速,多项研究表明该系统对疾病的诊断和治疗具有一定的应用潜力。但纳米药物递送系统的工业转化速度较为缓慢,主要是由常规制备方法的局限性所致,包括批次间质量差异大和工业化放大可行性差等。微流控技术对于流体的混合具有良好的可控性和重现性,能够突破常规制备方法的局限,加快纳米药物制剂的工业化和临床转化。从微流控纳米沉淀法的机制和特点、相关的微流控装置以及所制备的纳米药物制剂等3个方面,对微流控技术用于制备纳米制剂的研究进展进行综述。

     

基于微流控芯片技术橙皮苷抗肺肿瘤作用机制研究

目的探究橙皮苷诱导人肺癌细胞A549凋亡的作用机制。方法基于微流控芯片技术采用Hoechst 33342/PI染色法检测橙皮苷对肺癌细胞A549凋亡坏死的影响;流式细胞术检测橙皮苷对肺癌细胞周期及凋亡的影响;实时荧光定量PCR技术检测相关基因VEGF、PI3K及PTEN的表达;Western blot技术检测橙皮苷诱导肺癌细胞中PI3K-Akt信号通路相关蛋白PI3K、Akt、PTEN及凋亡蛋白Bcl-2、周期蛋白Cyclin B1的表达。结果橙皮苷作用于细胞G_0/G_1期及S期,阻滞细胞分裂,并呈现浓度依赖性诱导肺癌细胞凋亡,其细胞凋亡坏死率由正常对照组的(6.7±0.6)%增至(27.9±1.1)%;经橙皮苷诱导后的肺癌细胞中VEGF和PI3K基因表达相对降低,抑癌基因PTEN表达相对增加。Western blot结果显示,经橙皮苷诱导的肺癌细胞中凋亡蛋白Bcl-2及周期蛋白Cyclin B1相对表达降低,PI3K-Akt信号通路蛋白Akt表达量与对照组比较明显减少,PI3K蛋白表达量相对增加,PTEN表达量无明显变化。结论橙皮苷可能是通过干扰PI3K-Akt信号通路,阻碍肿瘤细胞的分裂并促进凋亡蛋白的产生,从而诱导肺癌细胞A549凋亡。     

器官芯片技术在药物毒理学领域的研究现状及应用前景

传统的药物毒理学研究多以实验动物为研究对象,但动物试验易受多种因素影响,难以完全模拟药物在人体内的毒性反应,在预测药物毒性方面存在缺乏灵敏度和特异性等问题。器官芯片技术通过构建心、肝及肾脏等器官芯片,开展体外毒理学评价,在药物毒理学领域日益受到关注。文章对国内外器官芯片技术在药物毒理学领域的研究现状、存在的挑战及应用前景进行综述,为该技术的发展和应用提供参考。