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| 【立论依据】 微流控芯片(microfluidic chip)是将微通道、微泵、微储液池集成一体,通过气液压等操纵细胞运动的实验室芯片,近年在细胞分选与免疫分析等方面显示出具有高灵敏度、设备微型化等优势。目前体外快速分离获取高纯度高活性的少突胶质前体细胞(OPCs)一直是难题。基质细胞衍生因子1(SDF-1)及其受体已证实广泛分布在多种干细胞中,高表达SDF-1对神经干细胞(NSC)具有显著的趋化吸引效应,是驱动NSC迁移的一类关键因子。先前对NSC分化研究提示,钙敏感受体(CaSR,与甲状旁腺素(PTH)特异亲和)在OPCs中表达量远大于神经元和星形胶质细胞,过表达CaSR的NSCs分化为少突胶质细胞的比例增加;CaSR敲除小鼠表现出严重的白质发育障碍。提示CaSR在NSC定向少突胶质细胞分化中扮演重要作用。 【设计思路】 本研究利用SDF-1对NSC趋化吸引的动力效应结合OPCs与PTH高特异亲和性,构建含高浓度SDF-1和PTH的半透膜流动腔和对应收集池的微流控芯片。近膜区可富集OPCs并进而收集分选出高纯度OPCs。 【实验内容】 (1)采用胚胎或新生大鼠脑组织制备细胞悬液。(2)以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为微流控芯片基础材料,设计含半透膜分隔的两套管道系统及对应收集池。一侧灌注SDF-1和PTH液,一侧为受微压力驱动的混合细胞悬液通过池,依据SDF-1和PTH在半透膜区域形成的趋化动力,使具有干细胞特性又高表达CaSR的OPCs逐步靠近半透膜流动,通过独立出样口收集细胞。(3)细胞活性与纯度鉴定。通过Transwell细胞迁移分析细胞活性功能;将分选细胞、以及分选细胞加入OPCs分化液培养0、1、3 d后细胞进行免疫染色鉴定类型。 【材料】 实验动物、微流控芯片板、SDF-1、PTH、神经细胞各表型鉴定用抗体。 【可行性】 微流控芯片初样已设计成型,细胞培养预实验已有效可行。 【创新性】 利用高表达CaSR的OPCs对SDF-1和PTH具有趋化性特征,设计独特的微流控芯片集合板,在微压力驱动下实现对OPCs有效快速的招募富集与分选。理论上保持了分选细胞活性与功能属性。本研究为微流控芯片在生物医学中应用即高效快速纯化OPCs开拓了新思路,为OPCs功能的深入研究提供实验依据。 |
| 关键词: 微流控芯片 少突胶质前体细胞(OPCs) 钙敏感受体(CaSR) 干细胞趋化特性 富集分选 |
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