目的通过对鱼骨型微流控芯片进行模拟仿真与优化,实现癌症患者外周血中循环肿瘤细胞的高效捕获。方法用Fluent 15.0软件对细胞在微流控芯片中的流动进行建模仿真,通过MATLAB编程统计芯片在不同结构参数(鱼骨宽度、鱼骨间隙、鱼骨高度、...目的通过对鱼骨型微流控芯片进行模拟仿真与优化,实现癌症患者外周血中循环肿瘤细胞的高效捕获。方法用Fluent 15.0软件对细胞在微流控芯片中的流动进行建模仿真,通过MATLAB编程统计芯片在不同结构参数(鱼骨宽度、鱼骨间隙、鱼骨高度、通道高度)、液体流动方向与流速等条件(共计250个条件)下所有细胞可被捕获的位置数目,预测细胞捕获效率,并进行实验验证。结果在鱼骨宽度75μm、间隙125μm、深度70μm、通道深度30μm、流体正向且流速1 m L/h的条件下,鱼骨芯片可以达到最高的细胞捕获效率。结论通过计算流体动力学方法对在不同芯片中的细胞捕获进行模拟,利用MATLAB建立捕获效率的统计模型并进行优化,快速筛选出可获得细胞高效捕获的参数组合,并通过实验,对优化的芯片参数进行验证,实现了循环肿瘤细胞的高效捕获。展开更多
微卫星是基因组上的特殊短重复序列,微卫星不稳定的程度与一些肿瘤的分型、治疗和预后相关。目前,微卫星长度变化的检测往往是基于大量细胞,检测灵敏度低。本文整合激光显微切割技术,基于多次退火环状循环扩增(multiple annealing and l...微卫星是基因组上的特殊短重复序列,微卫星不稳定的程度与一些肿瘤的分型、治疗和预后相关。目前,微卫星长度变化的检测往往是基于大量细胞,检测灵敏度低。本文整合激光显微切割技术,基于多次退火环状循环扩增(multiple annealing and looping-based amplification cycles,MALBAC)的单细胞全基因组放大技术和毛细管电泳长度测量方法,经过关键技术点的改进,建立了一套针对组织中少量细胞的多微卫星位点检测方法。研究结果表明,基于技术改进,HE染色的组织细胞经激光显微切割分选后,可成功用MALBAC技术进行全基因组放大,并在多微卫星位点的检测上,获得了高度的准确性和重复性。利用所建立的方法,发现肠型胃癌早期病变组织-肠上皮化生(intestinal metaplasia,IM)的单个腺体内部出现多种长度变化的微卫星改变,说明该癌前病变组织中DNA错配修复系统已经出现问题。本方法所获得的全基因组放大产物,也可以用于外显子组测序和全基因组测序。另外,该方法适用于任何组织的少量细胞,甚至单细胞的多微卫星位点检测,以及全基因组的研究,为精细研究少量病变细胞的基因组特征以及组织异质性提供了有效的方法。展开更多
文摘目的通过对鱼骨型微流控芯片进行模拟仿真与优化,实现癌症患者外周血中循环肿瘤细胞的高效捕获。方法用Fluent 15.0软件对细胞在微流控芯片中的流动进行建模仿真,通过MATLAB编程统计芯片在不同结构参数(鱼骨宽度、鱼骨间隙、鱼骨高度、通道高度)、液体流动方向与流速等条件(共计250个条件)下所有细胞可被捕获的位置数目,预测细胞捕获效率,并进行实验验证。结果在鱼骨宽度75μm、间隙125μm、深度70μm、通道深度30μm、流体正向且流速1 m L/h的条件下,鱼骨芯片可以达到最高的细胞捕获效率。结论通过计算流体动力学方法对在不同芯片中的细胞捕获进行模拟,利用MATLAB建立捕获效率的统计模型并进行优化,快速筛选出可获得细胞高效捕获的参数组合,并通过实验,对优化的芯片参数进行验证,实现了循环肿瘤细胞的高效捕获。
