基于微流控和膜分離的低溫保護劑處理方法研究.pdf

1、低溫保存是細胞、組織等生物材料唯一有效的長期保存方法，在臨床醫(yī)學、科學研究等領域中發(fā)揮著巨大的作用。隨著干細胞、生殖細胞等細胞制品在臨床和科研中的廣泛應用，許多的微小體積對象需要長期保存，而傳統的低溫保護劑處理方法難以有效處理。本文提出一種面向微小體積生物樣品的低溫保護劑處理方法：分別在微流控芯片上構造膜分離系統，通過微流體在半透膜兩側的跨膜傳質，實現平穩(wěn)可控的低溫保護劑處理，并避免產生額外的機械損傷。圍繞該方法，本文主要研究內容如下。

2、
　?。?）微流控芯片的原理設計和分析：基于微流控和膜分離原理，提出了一種夾膜式微流控芯片設計方案，進而建立芯片內流動和跨膜傳質模型，并通過數值仿真分析該方案的流動傳質規(guī)律以及低溫保護劑處理效率，從而初步論證該方案的可行性，并為實驗系統的設計和應用提供指導；
　?。?）夾膜式微流控系統內流動和傳質規(guī)律的實驗研究：設計和建立一套基于夾膜式微流控芯片的低溫保護劑處理實驗平臺，進行無細胞實驗探究了膜材料和流速等設計因素對系統低溫保

3、護劑處理效率的影響，進一步地掌握該系統的傳質規(guī)律；
　?。?）基于夾膜式微流控方法的紅細胞低溫保護劑的去除實驗研究：利用夾膜式微流控系統處理紅細胞內的低溫保護劑（甘油），進一步檢驗系統對細胞的安全性和處理效率，并在其基礎上優(yōu)化紅細胞去除甘油的處理程序。
　　上述研究表明：本文提出的方法能夠實現面向微小體積生物材料低溫保護劑處理，提高了紅細胞的低溫保護劑處理效率（每0.5ml的紅細胞懸浮液去除低溫保護劑所需要時間少于5min）