中文摘要
生物嗅觉细胞是和周围环境直接接触的神经细胞,也是能够在成体进行增殖的特殊神经细胞。在前期人工嗅觉(artificial olfaction)和细胞传感器(cell-based biosensor)芯片研究的基础上,本项目基于细胞芯片(cells on chips)传感技术,将嗅觉干细胞(olfactory stem cell)在分化之前从动物嗅黏膜上皮分离取出,配制成干细胞悬液,继续在微芯片表面进行体外微环境定向诱导分化,同时采用双向电泳等技术对分化的嗅觉感受细胞进行自动分离筛选,结合膜片钳阵列芯片微孔的高阻抗负压吸附,进行相应细胞电生理参数的高通量自动检测,仿生构建出能够对环境气味分子识别和药物分析筛选的新型干细胞芯片(stem cells on chips)。本项目研究,将为细胞传感器芯片的研究提供良好的嗅觉细胞模型,同时也将为干细胞增殖分化研究创建一个芯片技术平台。
结题摘要
生物嗅觉细胞是和周围环境直接接触的神经细胞,也是能够在成体进行增殖的特殊神经细胞。在前期人工嗅觉和细胞传感器芯片研究的基础上,本项目基于细胞芯片传感技术手段开展了干细胞芯片的研究,使干细胞悬液在微芯片表面进行了体外微环境定向诱导分化,并有效配合微流控等新型技术手段,对目标细胞进行了分析与传感检测。在此基础上,采用细胞胞外电位传感记录的微纳米芯片方法,仿生构建了硅微传感器件和阵列化传感器件等嗅觉传感检测平台,详细分析了其传感检测的原理与模型。有效结合对嗅黏膜感受组织细胞网络结构良好保持的基础上,对嗅觉细胞的电生理参数进行了单位点及多通道的系统检测,深入开展了阵列化通道的相关性分析及信号对刺激物的聚类分析,最终仿生构建出了能够对环境气味分子识别和药物分析筛选的新型细胞传感芯片。本项目的研究,为细胞传感器芯片研究提供良好的嗅觉组织与细胞模型,同时也为干细胞的增殖分化等相关研究探索了良好的微纳米芯片技术平台。
