基於微流控晶片的病毒細胞間傳播行為研究

《基於微流控晶片的病毒細胞間傳播行為研究》是依託武漢大學，由張志凌擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於微流控晶片的病毒細胞間傳播行為研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張志凌
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

病毒細胞間傳播是一種重要的病毒傳播方式，與病毒逃逸宿主免疫系統以及藥物治療有極大關係，深入認識病毒細胞間傳播機制有助於新型抗病毒藥物設計和病毒相關疾病治療方案的確定。病毒的侵染和傳播行為與宿主細胞骨架結構密切相關，而細胞骨架排布又受到細胞附著基底物理形貌及結構的影響，與細胞骨架結構相關的病毒侵染和傳播過程很可能也會受到基底形貌及結構的影響。微流控技術可實現集成化的細胞分析，實時監控細胞生長、增殖、遷移及凋亡等細胞行為，在細胞-細胞以及細胞-細胞外微環境相互作用研究方面體現出了巨大優勢和重要作用，已成為（單）細胞分析的重要平台技術。本項目旨在於利用微流控晶片在細胞外微環境調控上的優勢，研究微環境（主要是基底表面結構）對病毒細胞間傳播的影響，建立研究基底結構對病毒細胞間傳播影響的模型和方法，初步揭示病毒在細胞間各向異性傳播機制，推動病毒與宿主細胞相互作用研究新型平台技術的建立。

結題摘要

病毒-宿主細胞相互作用研究及病原體高靈敏檢測對於傳染病防控具有重要意義。本項目主要利用微流控技術實現細胞外微環境調控，研究胞外微環境（包括基底表面結構、流體剪下力、空間受限環境等）對病毒細胞間傳播的影響，建立了研究細胞外微環境影響病毒細胞間傳播的模型和方法，為深入認識病毒細胞間傳播和感染機制提供新技術，推動了病毒與宿主細胞相互作用研究新型平台技術的建立，並發展了快速、高效病毒檢測新方法，為病毒性傳染病的臨床診斷及防治提供新方法。在原有工作基礎上進一步驗證了接觸導向作用導致的病毒各向異性細胞間傳播行為及其機制。發現流體剪下力和空間受限環境可以調控病毒誘導的細胞遷移行為，增強其遷移定向性和遷移速度，並發現細胞定向遷移可導致病毒遠程細胞間傳播。另一方面，項目將微流控晶片和磁免疫技術結合，構建了病毒核酸適配體高效篩選及病毒高靈敏檢測的微流控平台，發展了高靈敏的病毒檢測新方法。篩選得到了伊波拉病毒的適配體，實現了伊波拉病毒及流感病毒的快速高靈敏檢測。項目執行期間共發表論文22篇，包括SCI論文20篇，分別發表在Angewandte Chemie International Edition（1篇），Analytical Chemistry（6篇），Lab on a Chip（2篇），Biosensors and Bioelectronics（4篇），ACS Applied Materials and Interfaces（1篇）等刊物上。獲1項國家發明專利授權；培養博士6名，碩士4名；課題負責人張志凌獲2017年湖北省自然科學一等獎（第三完成人）。