含大管通道的新型微流控芯片的开发及其在蛋白和细胞研究中的应用

In order to simultaneously analysis the biological samples from both the cellular and molecular biology levels, we intend to make new microfluidic chip technology based on our existing wide bore electrophoresis technology. This project employs the millimeter-channel chip technology, overcomes some problems of traditional chip technology, such as the small sample loading ability, poor reproducibility, detection and two-dimensional transfer inconvenience, and makes it possible to combine with other equipments. The new microfluidic chip technology has higher levels of integration performance and more features. The Wide-Bore electrophoresis platform would be established aiming at the cell founction analysis, and makes the separation, transfer, collection, cell morphology observation and cell contents analysis as a whole, in order to make comparative studies between the macro-phenomena (disease) and the microscopic basis (molecular level). Cell separation and pathogenic protein markers analysis would be used to find the way of the fast disease diagnosis and disease prevention, and the activity trace of biological molecules indicates the law of life activities. It will provide the monitoring tools and treatment methods for cancer and other diseases.

为同时从细胞水平和分子生物学水平两方面对生物样品分析研究，我们拟在本组已创建的毫米级通道大管电泳的基础上，将复杂生物样品的制备、大管电泳分离，分离后区带样品的转移、分析和反应等步骤有机地集中在一个微流控芯片平台上，从而克服了目前微流控芯片技术所面临的进样量小、重现性差、不利于样品检测和二维转移等问题，使传统的芯片分析技术与其它仪器设备传接使用成为可能，真正使得微流控芯片技术有更高的集成性能和更多的功能。在此基础上，通过进行各种形式的离线和在线进行样品转移和分析，拟建立一个以细胞为分析目标，集分离、转移、收集、细胞形态观测和细胞内容物分析为一体的，用于研究细胞功能的大管微芯片平台，以求开展宏观现象（疾病）与微观基础（分子层级）的比较研究。通过细胞分离分析致病蛋白标记物以求找到快速诊断疾病和预防疾病的办法，利用生物分子的活动痕迹发现生命活动规律，为癌症等疾病的治疗提供监测手段和治疗方法。

利用本组创建的毫米级通道大管电泳基础，我们将毛细管垂直地连接在大管上面构成二维系统，真正实现了将复杂生物样品的制备、大管电泳分离，分离后区带样品的转移、分析和反应等步骤有机地集中在一个微流控芯片平台上，并制造了一个样机。该平台克服了目前微流控芯片技术所面临的一系列问题，使得微流控芯片技术所期盼的多功能成为可能，有望实现更高的集成性能和更多的功能全分析系统。.在此新的微流控平台上，我们从细胞水平和分子生物学水平分别对生物样品进行研究。首先，通过对乳腺癌和肺癌模型细胞进行各种形式的离线和在线分离、样品转移和在（离）线分析等，建立了一个以细胞为分析目标，集分离、转移、收集、细胞形态观测和细胞内容物分析为一体的，可用于研究细胞功能的大管微芯片平台。该平台的建立，为开展宏观现象（疾病）与微观基础（分子层级）的比较研究提供了新方法。其次，通过对细胞内是生物标记物酶（ADA和PNP）的分析，可以提供对致病蛋白标记物分析，以便找到新的诊断疾病和预防疾病的办法。该课题的成果，提供了利用生物分子的活动痕迹发现生命活动规律，为癌症等疾病的治疗提供监测手段和治疗方法的新手段。