《基於微流控晶片技術的脂質體精確定量轉導方法研究》是依託重慶大學，由胡寧擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於微流控晶片技術的脂質體精確定量轉導方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡寧
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
脂質體基因/藥物定向轉導技術是利用脂質體載體將基因/藥物轉導到目標細胞內部。本研究通過研製微流控晶片，利用基於微流控晶片的脂質體製備技術，實現脂質體小球精確包裹定量基因/藥物；結合螢光標記與檢測技術，測定脂質體包裹基因/藥物量；結合基於微流控晶片的高效細胞電融合技術，利用晶片上集成的微電極陣列，形成微尺度的電場，精確控制包裹基因/藥物的脂質體小球和目標細胞一對一精確配對控制，並最終實現高效率的融合，達到在微流控晶片平台上利用脂質體+細胞電融合方法進行基因/藥物向目標細胞的精確轉導；完成基因/藥物轉導後，利用螢光檢測技術測定融合子（或融合子再培養後細胞）基因/藥物轉導量，結合脂質體包裹基因/藥物量，對基於微流控晶片的脂質體基因/藥物定向轉導效果進行定量化評估，並建立相應的評價體系。
結題摘要
課題組根據基金申請書和資助計畫書的要求，開展了基於微流控晶片技術的脂質體精確定量轉導方法研究。重點研究了基於微流控晶片的脂質體製備技術；基於軟體仿真的微電極陣列結構最佳化；根據實驗需求開展了微流控晶片設計和加工工藝研究；課題組還開展基於微流控晶片上細胞、脂質體的排隊和電融合研究；初步實現了細胞-脂質體電融合和藉助電融合技術實現外源物向細胞轉導的目的。具體完成情況如下： 藉助微加工技術研製了脂質體製備微流控晶片，包括基於矽玻鍵合基底的微流控晶片和基於ITO基底的微流控晶片；基於上述微流控晶片利用電生成法開展了基於微流控晶片的脂質體精確製備技術的初步研究；探討了脂質參數（組分、濃度、體積）、緩衝液參數（濃度、體積）和載入激勵信號對脂質體製備結果的影響；初步實現了細胞尺度範圍內單層大粒徑脂質體的製備（製備率達到了60%的水平）與外源物的定量包裹。 藉助COMSOL仿真軟體開展了微流控晶片上的仿真研究，重點集中於不同微電極結構及排布方式下電場和跨膜電壓強度分布態勢；並根據仿真結果，依託電場聚焦理論最佳化了微電極結構，改善電場及跨膜電壓分布。 針對課題實驗需求，在最佳化的微電極結構基礎上對材料和加工工藝進行了最佳化設計，研製了基於微流控+細胞電融合技術的系列化微陣列晶片，包括：基於離散式微電極陣列結構的電融合微流控晶片和基於離散式凹槽微電極陣列的電融合微流控晶片。並利用NIH3T3、Myoblast細胞開展了基於微流控晶片的細胞配對和電融合實驗研究，高效地實現了細胞排隊與電融合（其兩兩排隊率和融合率分別達到了70%和50%），建立了相關的融合模型。通過該研究模擬了脂質體和細胞的配對控制和電融合實現，為脂質體和細胞電融合研究進行參數研究和技術儲備。基於細胞電融合基礎開展了基於微流控晶片的脂質體自融合研究，以及脂質體和細胞排隊和融合實驗研究，初步實現了脂質體和細胞的電融合和以藉助電融合技術實現外源物向細胞轉導的目的。 通過一年的研究工作，共發表學術論文4篇，其中SCI收錄2篇，CSCD核心2篇；申請國家發明專利2件，獲權國家發明專利6件；參加國際會議1人次；同時，目前共有3篇文章已經完成撰寫，並分別投稿到Colloids and Surfaces B、Electroanalysis和Sensors and Actuators B。
