细胞位姿调节论文-吕品,朱晓璐,纪爱敏

细胞位姿调节论文-吕品,朱晓璐,纪爱敏

导读:本文包含了细胞位姿调节论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:细胞,显微注射,姿态调节,介电泳

细胞位姿调节论文文献综述

吕品,朱晓璐,纪爱敏[1](2016)在《可调节细胞位姿的显微注射芯片设计及其分析》一文中研究指出在对细胞进行显微注射时,细胞姿态对注射后细胞的成活率有重要影响。基于PDMS微流控技术设计了一种在注射之前可调节细胞位置和姿态的显微注射芯片,芯片是由含微流道的PDMS和表面有微电极的石英基片键合而成,显微注射针固定在微流道中直径为500μm的圆柱形区域底面圆心处。利用从微流道喷射出的微流体使细胞单侧受力而旋转进而达到调节其姿态的目的;通过控制电极上施加的交流电信号来控制细胞所受介电泳力的大小和方向,进而控制细胞运动,使细胞被显微注射针刺入从而完成显微注射操作。分析了芯片内微流体流动状态以及细胞在不同电导率溶液中CM因子随频率变化的特征。最后用COMSOL Multiphysics软件对芯片内微流体的速度和压力分布、电极在流道中产生的传统介电泳力和行波介电泳力大小及分布进行仿真。分析得出芯片内流体流态为层流,能够保证细胞在流道内随流体平稳移动;使细胞上升至悬浮状态的最佳频率是10~3~10~5 Hz,使细胞竖直向下运动的最佳频率是10~7~10~8 Hz。分析和仿真结果显示该芯片能将细胞调节到适合显微注射的位置和姿态并对细胞进行显微注射。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2016年10期)

钱成[2](2015)在《面向细胞位姿调节的介电泳操作机理分析与实验研究》一文中研究指出细胞显微操作技术是现代生物工程关键技术之一。大多数的细胞显微操作都需要对细胞的位置和姿态(简称位姿)进行精确调整,即先将细胞移动到指定的位置,然后旋转细胞至需要的姿态,以精确控制后续操作。传统的细胞位姿精确操控技术主要依赖人工完成,受人为因素影响,存在很多不确定性。在细胞位姿操控的精度、效率、成功率方面,均受到限制,极大的制约了现代生物微操作技术的发展。本文针对目前细胞显微操作的迫切需求,开展细胞位置以及姿态自动化调节的研究,对实现自动化的细胞显微操作具有重要的意义。首先,对国内外细胞位姿操控方法进行了总结分析,针对接触式及非接触式的细胞位姿调节的优缺点,课题组创新性地提出了一种基于介电泳配合微针拨动的细胞叁维位姿调节策略,可有效降低细胞操作过程中所受到的损伤,并提高位姿调节的效率和精度。该方法通过行波介电泳力完成细胞显微操作中的细胞快速移动、定位以及通过电旋转介电泳力完成细胞平面姿态调节,配合基于最小拨动力的细胞拨动方法实现细胞叁维姿态的调整。其次,对粒子极化理论进行了分析研究,给出了理想微球在电场中所受传统介电泳力、行波介电泳力、电旋转介电泳力矩的计算方法。在此基础上,对介电泳力影响因素进行了重点分析,并研究了芯片中细胞的受力情况和运动情况。同时,基于生物粒子单层匀质球形简化模型,建立了细胞介电泳模型,为下文细胞位姿调节的仿真及实验研究奠定了基础。最后,分析了介电泳法对细胞造成负面影响的两个因素,并基于国内外相关研究,对本文所提出的方案中介电泳对细胞活性的影响进行了详细评估。然后,在基于前述理论研究的基础上,根据本文所提出的细胞位置和平面姿态调节方法,设计了细胞位姿调节芯片。并应用COMSOL Multiphysics软件建立了电场仿真模型和细胞运动仿真模型,对芯片中的电势分布,介电泳因数分布以及细胞运动轨迹等进行了仿真分析,得出了合理的实验参数,为后续的实验设计提供了依据。最后,设计实验对本课题提出的细胞位姿调节方法进行论证。对实验用位姿调节芯片的制备工艺进行了研究,搭建了位姿调节实验平台。通过实验研究对比了电压大小、电场频率、溶液电导率以及有无微腔结构对细胞位姿操控的影响。通过对实验数据的分析,得到了最佳的实验参数配置,实现了细胞位置和平面姿态的快速调节。(本文来源于《苏州大学》期刊2015-05-01)

王颖[3](2015)在《显微注射中细胞位姿调节方法及系统设计》一文中研究指出随着现代生物技术的诞生与发展,细胞注射作为显微操作中一项典型的技术手段,在生物、医疗等领域中扮演的角色越来越重要。目前,该项技术通常采用人工手动操作方式,存在注射效率低、操作困难、细胞损伤等不足。而细胞位置和姿态的调节为细胞注射实验的关键环节,调节方法的得当与否直接决定了实验的效率和成功率。细胞位姿的调节方法可分为接触式与非接触式两种。其中接触式操作方法通常会对细胞带来一定机械伤害,而非接触式操作方法,如光镊法、介电泳法、磁场法、微流体法等,虽然免去了对细胞的机械伤害,却存在操作效率低,调节精度差等不足。因此,本文提出了一种新的细胞位姿调节方法,利用吸持针作为末端执行器,通过将细胞位姿调节运动分解为两个正交平面的细胞旋转运动,实现细胞的位姿调整,对实现细胞注射自动化具有重要意义。本文对细胞位姿调节系统进行了研究,首先分析了细胞位姿调节机理,提出了细胞位姿调节系统的需求,在此基础上,设计了细胞位姿调节系统并进行了可行性实验研究。取得的成果如下:(1)根据细胞位姿调节系统的要求,对细胞位姿调节运动进行了分析,确定了细胞位姿调节方法,并提出了系统的总体设计方案。对系统的图像处理模块,系统标定,路径规划以及细胞固定释放方式进行了分析;(2)根据系统的总体设计方案进行了各部分的设计研究,包括细胞位姿调节系统末端执行器的制作,Z轴轴向旋转工作台、X轴轴向旋转工作台以及微动平台的设计与搭建。在此基础上搭建了细胞位姿调节系统;(3)根据细胞位姿调节系统的功能需求,对该系统的控制系统进行了设计,包括显微图像预处理的研究、细胞圆形边缘中心像素坐标的提取、显微镜标定、用户界面设计等;(4)在细胞位姿调节系统结构和控制系统的设计及制作的基础上,搭建了细胞位姿调节系统。进行了虾卵细胞位姿调节实验以及显微注射实验,验证了细胞位姿调节系统的可行性,并对结果进行了分析。通过对细胞位姿调节方法的研究,本文提出了基于末端执行器操控细胞旋转运动的细胞位姿调节方法,为细胞注射自动化程度的提高提供了一种行之有效的方法,对生命科学领域的研究具有重要意义。(本文来源于《南京理工大学》期刊2015-01-01)

苏刚[4](2011)在《基于微流体的非接触型细胞位姿调节方法的研究》一文中研究指出在生物医学工程中,细胞显微操作已经成为一项非常重要的课题。对细胞进行显微操作主要包括两个方面的内容:一是对细胞进行注射、切割等操作;二是要对细胞进行位置和姿势调节,即要将其移动到显微视野和微机械手可操作的范围内,然后旋转至需要的角度方向。细胞的位姿调节可以采用直接接触型与非接触型两种方法,而非接触型的操作方法可避免或减少给细胞带来伤害。本课题创新性地提出一种基于微流体的非接触型细胞位置和姿态的调节方法,可以实现较为安全的细胞显微操作。该方法是采用微管喷射流体并利用流体压力“固定”及移动细胞进行位置调节;利用两支微管喷射流体形成漩流驱动细胞旋转以达到姿态调节的目的。经过对该细胞的位姿调节方法进行理论研究其可行性,设计出可以同时适用于细胞位置调节和姿态调节的显微操作装置。本文对细胞在微流体中的受力情况进行了分析,并且对各种附加作用力的数量级进行比较,建立了细胞在微流体中运动的受力模型。利用CFD软件对微流场及细胞的运动进行仿真分析。考查了影响两微管喷射产生流场的因素,例如相对位置、微管内径、喷射速度等,确定了这些影响因素的选择范围。根据细胞的受力模型使用FLUENT的动网格技术进行细胞旋转的运动模拟。最后,通过实验对本课题提出的细胞位姿调节方法进行论证。实验结果表明,利用两支对称微管和单支微管可以移动细胞实现位置调节;利用漩流可以旋转细胞实现其姿态的调节,并提出采用脉动喷射的方式更适用于准确安全地调节细胞姿态。最终的研究结果表明,本文提出的操作方法可以较好地实现细胞的位置和姿态调节。该方法具有非接触型操作方法的安全优点,并且容易适用于细胞尺寸形状和溶液粘性发生变化的情况,为细胞显微操作技术增添了新的研究方向。(本文来源于《华南理工大学》期刊2011-06-01)

田桂中,侯丽雅,章维一[5](2009)在《显微注射中细胞位姿调节技术及实验研究》一文中研究指出显微注射中,细胞位置和姿态对实验效果具有重要影响,但现有人工调节技术存在精度差和效率低等不足。基于机械运动和流场流动的耦合控制,提出了自动化的细胞位姿调节技术。以吸持针为末端执行器,研制了细胞位姿调节系统。以细胞培养液为控制介质,分析了微尺度下的细胞位姿调节技术操作机理,细胞姿态的3个自由度参量由3个正交平面内的翻转运动调节。以小鼠卵母细胞为实验材料,进行了原理性实验研究。实验结果表明,细胞位姿调节技术满足细胞自动定位要求,可实现6个自由度的精确定位。(本文来源于《中国机械工程》期刊2009年04期)

细胞位姿调节论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

细胞显微操作技术是现代生物工程关键技术之一。大多数的细胞显微操作都需要对细胞的位置和姿态(简称位姿)进行精确调整,即先将细胞移动到指定的位置,然后旋转细胞至需要的姿态,以精确控制后续操作。传统的细胞位姿精确操控技术主要依赖人工完成,受人为因素影响,存在很多不确定性。在细胞位姿操控的精度、效率、成功率方面,均受到限制,极大的制约了现代生物微操作技术的发展。本文针对目前细胞显微操作的迫切需求,开展细胞位置以及姿态自动化调节的研究,对实现自动化的细胞显微操作具有重要的意义。首先,对国内外细胞位姿操控方法进行了总结分析,针对接触式及非接触式的细胞位姿调节的优缺点,课题组创新性地提出了一种基于介电泳配合微针拨动的细胞叁维位姿调节策略,可有效降低细胞操作过程中所受到的损伤,并提高位姿调节的效率和精度。该方法通过行波介电泳力完成细胞显微操作中的细胞快速移动、定位以及通过电旋转介电泳力完成细胞平面姿态调节,配合基于最小拨动力的细胞拨动方法实现细胞叁维姿态的调整。其次,对粒子极化理论进行了分析研究,给出了理想微球在电场中所受传统介电泳力、行波介电泳力、电旋转介电泳力矩的计算方法。在此基础上,对介电泳力影响因素进行了重点分析,并研究了芯片中细胞的受力情况和运动情况。同时,基于生物粒子单层匀质球形简化模型,建立了细胞介电泳模型,为下文细胞位姿调节的仿真及实验研究奠定了基础。最后,分析了介电泳法对细胞造成负面影响的两个因素,并基于国内外相关研究,对本文所提出的方案中介电泳对细胞活性的影响进行了详细评估。然后,在基于前述理论研究的基础上,根据本文所提出的细胞位置和平面姿态调节方法,设计了细胞位姿调节芯片。并应用COMSOL Multiphysics软件建立了电场仿真模型和细胞运动仿真模型,对芯片中的电势分布,介电泳因数分布以及细胞运动轨迹等进行了仿真分析,得出了合理的实验参数,为后续的实验设计提供了依据。最后,设计实验对本课题提出的细胞位姿调节方法进行论证。对实验用位姿调节芯片的制备工艺进行了研究,搭建了位姿调节实验平台。通过实验研究对比了电压大小、电场频率、溶液电导率以及有无微腔结构对细胞位姿操控的影响。通过对实验数据的分析,得到了最佳的实验参数配置,实现了细胞位置和平面姿态的快速调节。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

细胞位姿调节论文参考文献

[1].吕品,朱晓璐,纪爱敏.可调节细胞位姿的显微注射芯片设计及其分析[J].微纳电子技术.2016

[2].钱成.面向细胞位姿调节的介电泳操作机理分析与实验研究[D].苏州大学.2015

[3].王颖.显微注射中细胞位姿调节方法及系统设计[D].南京理工大学.2015

[4].苏刚.基于微流体的非接触型细胞位姿调节方法的研究[D].华南理工大学.2011

[5].田桂中,侯丽雅,章维一.显微注射中细胞位姿调节技术及实验研究[J].中国机械工程.2009

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