Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/21462
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dc.contributor.advisor陳健尉zh_TW
dc.contributor.author耿碧蓮zh_TW
dc.contributor.authorKeng, Pi-Lienen_US
dc.contributor.other中興大學zh_TW
dc.date2007zh_TW
dc.date.accessioned2014-06-06T07:15:50Z-
dc.date.available2014-06-06T07:15:50Z-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/21462-
dc.description.abstractMicrofluidic biochip has been extensively used in biomedical research in recent years. Micro-system technology integrated with microarray may improve the gene expression quality and the efficiency of nucleic acid hybridization. In this study, we utilize a droplet-based microfluidic system to increase the DNA microarray mixing efficiency. With this device, the slow diffusion kinetics of the biomolecules reaction is expedited. Microfluidics with mixing effect enhances the hybridization efficiency and reduces the hybridization time to 15 minutes compared with conventional flat glass microarray, which takes from 4h to over night for hybridization. The miniaturization also reduces the hybridization volumes to 5 μL. To profile gene expression patterns, human lung adenocarcinoma cell lines with different invasion capabilities were employed to analyze and screen the differential gene expression for metastasis-associated genes. 891 EST clones associated with adenocarcinoma cell were amplified by polymerase chain reactions and spotted onto a 16 mm x 23 mm glass support, which is integrated with PMMA microchannels fabricated by CO2 laser machine system. The microchannel is 100μm deep and 150 μm wide. The rapid nucleic acid hybridization time is reduced to 15 min with higher signal to noise ratio and detection limit is 0.103 μg/μL. The microfluidic system allows faster and easier gene expression profiling than conventional flat glass microarray system. In the future, the microfluidic system could provide potential applications in other cancer research.en_US
dc.description.abstract微陣列晶片在過去十幾年來已經廣泛的被應用,無論基材是薄膜、玻璃或是高分子聚合物,都是將成千上萬的生物分子為探針,用高密度的方式精確的佈放在基材上,由細胞或組織中萃取出來並加以標定螢光分子的標的物與探針進行18至24小時的雜合反應,但是,以平板玻璃為載體的cDNA microarray為例,此雜合方式卻受限於核酸分子緩慢的擴散作用以及大量的樣品需反覆製作才能因應微陣列晶片所需。因此,本研究結合了微陣列平台技術以及微機電製程技術,利用二氧化碳雷射雕刻機在低成本的PMMA聚合物上刻出微小通道,藉由夾具結合未經蝕刻的玻璃晶片與PMMA晶片,形成深度以及寬度分別為100 μm和150 μm的微流通道,使微流體於微通道中產生離散型液滴混合特性 ( Discrete Drops Mixing ),在無需要外加幫浦下,利用具有不同癌轉移能力的人類肺腺癌細胞株 ( Human Lung Adenocarcinoma Cell Lines ),CL1-0以及CL1-5為實驗材料,對891個與癌轉移相關的已知部份序列基因 ( Expressed Sequence Tags, ESTs )進行微流體晶片核酸雜合反應,並與傳統平板式玻璃晶片互相比較,由傳統玻璃晶片技術的18小時縮短到只需15分鐘即可達到反應平衡、樣品試劑量只需5 μL以及達到最低有效偵測極限0.103 μg/μL、於十五分鐘時的訊號雜訊比值比傳統平板式玻璃晶片高出15倍、於平衡時間十五分鐘時的訊號雜訊比值為傳統平板式玻璃晶片於十八小時的1.2倍,並且無發生樣品交叉汙染,加上這種塑膠基材具有透光性佳、易處理、價格低廉等特性,符合微流體生醫晶片的製作成本低廉。比起傳統的生物晶片,其訊號雜訊比 ( S/N ratio )較高,使微流體生醫晶片更進一步提高應用性,未來可望達到臨床診斷上的快速應用。zh_TW
dc.description.tableofcontents中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 圖目錄 VII 表目錄 IX 縮寫對照表 1 第壹章 序論 3 1.1 生物晶片的發展 3 1.2 傳統生物晶片的限制 4 1.3 微流體晶片的發展及其優點與應用 5 1.4 微流體通道的製作技術 7 1.5 前人研究 10 1.6 微陣列系統應用在分離癌轉移相關基因的研究 11 1.7 研究策略與目的 12 第貳章 實驗材料及方法 14 2.1 實驗藥品及耗材 14 2.2 實驗儀器 16 2.3 微流體系統實驗流程 18 2.4 微流體晶片的製程 19 2.4.1 微流通道設計 19 2.4.2 PMMA微流通道切割 19 2.4.3 PMMA片的清洗與表面熱處理 19 2.4.4 微流體晶片的組合 20 2.5 標的物的製備 20 2.5.1 細胞培養液的製備 20 2.5.2 細胞解凍 21 2.5.3 CL1-0及CL1-5細胞株培養 21 2.5.4 細胞冷凍保存 22 2.5.5 總量核醣核酸萃取 22 2.5.6 反轉錄作用及螢光標定 23 2.6 探針的製備 24 2.6.1 聚合酶連鎖反應增殖基因片段 24 2.6.2 基因片段的純化及濃縮 24 2.7 探針的固著 25 2.7.1 基因微陣列的點片操作 25 2.7.2 探針的固著作用 25 2.8 核酸雜合反應 26 2.8.1 微流體晶片之液滴來回式雜合反應 26 2.8.2 傳統平板玻璃晶片雜合反應 26 2.8.3 玻璃晶片的清洗 27 2.9 螢光影像處理及資料分析 27 2.10 植物基因間交叉雜交測試 27 2.11 探針佈放品質的測試 28 2.12 即時定量反轉錄聚合酶連鎖反應 29 第參章 結果與討論 31 3.1 微流體生醫晶片的研發 31 3.1.1 微流道結構的設計 31 3.1.2 雷射蝕刻後微流道表面分析 31 3.1.3 微流道熱處理後表面分析 32 3.2 微流體生醫晶片功能標定 33 3.2.1 扭力的測試 33 3.2.2 點片液測試 34 3.2.3 探針佈放品質的測試 34 3.2.4 標的物濃度 35 3.2.5 植物基因間交叉雜交測試 36 3.3 微流體生醫晶片應用於分離癌轉移相關基因之研究 37 3.3.1 探針基因增殖與製備 37 3.3.2 差異性基因分析 38 3.3.3 與即時定量反轉錄聚合酶連鎖反應相互印證 38 第肆章 結論 40 參考文獻 43 圖表 51 附錄 96zh_TW
dc.language.isoen_USzh_TW
dc.publisher分子生物學研究所zh_TW
dc.subjectmicrofluidicen_US
dc.subject微流體zh_TW
dc.titleThe Development Hybrid Microfluidic Biochip for Rapid Hybridization and It''s Applications in Non-Small Cell Lung Canceren_US
dc.title快速微流體雜合晶片之開發暨其於非小型肺腺癌上的應用zh_TW
dc.typeThesis and Dissertationzh_TW
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.fulltextno fulltext-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextnone-
item.languageiso639-1en_US-
item.openairetypeThesis and Dissertation-
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