集成微流控芯片

作为一种能够在微米级尺度操纵液体的新兴技术,微流控芯片已经受到科学家们的广泛关注.高密度集成的微流控芯片装置可以实现高通量并行化的实验以及多种操作单元的功能一体化,作为一种新的方法学平台,已经越来越多地应用于化学和生命科学的研究中.本文着重介绍了集成化微流控芯片装置的基本概念、构建方法、及其在细胞生物学、分子生物学以及化学合成应用研究中的最新进展,尤其强调了集成微流控芯片系统在传统方法难以达成或实现的单细胞和高通量的研究中的优势,展望了集成化微流控芯片在化学以及生命科学中的应用前景.

用表面微纳米技术研究细胞水平的生物力学

文章介绍了作者所在的实验小组近年来在用表面微纳米技术研究细胞生物学方面取得的进展.由于细胞的尺寸在数微米到数十微米之间,应用微纳米技术可以精细地调控细胞微观环境.作者所在的实验小组应用微流控系统以及表面化学修饰等方法,对细胞正常行为和病理行为进行了一系列研究.通过设计力学刺激装置,对细胞骨架的主要成分———肌动蛋白对细胞的形状以及粘附、迁移等行为的影响进行了系统研究,实现了对肌动蛋白拉伸过程的全程实时动态观察,发现一次拉伸刺激就可以导致肌动蛋白细胞骨架变短,并可以促进肌动蛋白纤维的重组过程.此外,作者所在的实验小组还构建了表面三维结构,以模拟生物体内的拓扑结构,并结合微流控、细胞图案化和多种细胞共培养技术,构建了体外细胞培养和相互作用研究模型,发现细胞形状可以影响其极性和迁移的方向,以及神经细胞突起可以感受表面层粘连蛋白的浓度梯度等一系列有趣的现象,并对其机理进行了探讨.