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图像处理技术在微流控芯片中流体运动检测的应用被引量：2: 2013年; 介绍一种基于图像处理的方法,解决微管中流体运动状况的精确检测问题。处理过程:通过视频录像等方法获取目标运动的序列图片,根据帧图片之间差异定位运动目标轨迹区域,然后采用帧差法处理得到运动轨迹图像,将轨迹图像裁剪出,以减少后面处理运算量;将所得图像进行亮度变换、数次开闭运算等,进行运动轨迹图像边缘平滑和背景噪声消除,利用边界跟踪法标定运动轨迹边缘,最后霍夫变换方法检测到运动直线,求得运动长度,结合流动时间可求出目标的运动速度,进而获取流体剪切力、流体粘度等数据。结合微流控芯片流动状况测量,阐述了该方法测量的精确性、可重复性及广泛应用性。; 蔡绍皙赵振礼邹米莎宋振; 关键词：图像处理粘度测量剪应力

基于微流控芯片构建三维基质支架中的肿瘤细胞侵袭模型被引量：5: 2012年; 肿瘤细胞侵袭是一个复杂而高度协调的过程,传统的实验技术,如Boyden小室、Transwell小室法大多只能在二维(2D)尺度下研究肿瘤细胞侵袭,并不能反映体内的侵袭微环境以及监测侵袭过程.为得到更为真实可信的侵袭结果,在体外构建一种三维(3D)肿瘤细胞侵袭模型是十分必要的.本研究在微流控技术基础上自行设计和构建肿瘤细胞侵袭模型,该模型不仅能够模拟肿瘤细胞的侵袭3D微环境,而且能够监测肿瘤细胞与3D微环境的相互作用,以及全程监测生化因子对肿瘤细胞侵袭过程的动态影响.为评价该芯片用于研究肿瘤细胞侵袭机制的可行性和优越性,用该芯片模拟乳腺肿瘤细胞(MDA-MB-231)的3D微环境,并全程监测在细胞坏死因子(TNF-α)浓度梯度诱导下,MDA-MB-231侵袭的全过程.该模型实验结果表明,TNF-α能够诱导MDA-MB-231在3D基质胶中进行定向侵袭,并且发现侵袭到基质胶中的MDA-MB-231会形成具有侵袭突起的顶细胞,顶细胞和柄细胞首尾相连形成线状.该微流控芯片有望为研究肿瘤细胞的侵袭机制和开发抑制肿瘤细胞侵袭药物提供一个新的研究平台.; 宋振蔡绍皙陈斯佳晏小清孙炜卢斯媛; 关键词：微流控芯片肿瘤坏死因子

基于微流控芯片构建的肿瘤细胞三维共培养模型被引量：7: 2014年; 在肿瘤及相伴血管生长过程中,微环境中的多种理化因素协同地发挥着重要的作用.传统体外实验多借助于Transwell等模型,在单一因素下考察细胞生物学效应,并不能反映在体的多因素微环境.基于微流控技术,本文构建了一种新的多细胞共培养模型,整合了多环境维度(二维/三维)、细胞与细胞及细胞与胞外基质相互作用、不同生化因子的浓度梯度、细胞区域性等多个重要因素,形成微环境,并能实时监测细胞的迁移和侵袭等响应.为评价该模型的可行性和功能上的独特优势,我们模拟了肿瘤细胞(HepG2,CAOV-3)和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)共存的三维微环境,考察了它们共培养时相互诱导向三维基质材料中的迁移情况.结果表明,在三维共培养模型中细胞能够相互影响并出现明显形态差异;2种肿瘤细胞的诱导均使HUVECs迁移能力显著提高;同时2种不同肿瘤细胞出现了与其病理特质(HepG2低浸润,CAOV-3高浸润)相对应的迁移能力差异.以上结果表明,该模型可望为研究肿瘤微环境下的相关问题提供一个相对简便且更具整合价值的研究平台.; 赵毅刘刚蔡绍皙陈斯佳李博邹米莎吴泽志; 关键词：微环境微流控芯片细胞迁移

CXCR7对HeLa细胞增殖、粘附和侵袭能力的影响被引量：11: 2012年; 基质细胞衍生因子-1(SDF-1)在肿瘤侵袭、转移过程中起着重要的调控作用.此前认为SDF-1是通过其唯一受体CXCR4来起作用.近年来发现SDF-1还有另一作用受体——CXCR7,SDF-1/CXCR7在部分肿瘤侵袭转移过程中起重要作用,但其在宫颈癌HeLa细胞中的作用目前尚未明确.通过Western blotting检测HeLa细胞中CXCR4和CXCR7的表达,阻断CXCR4或CXCR7后,通过MTT法评价细胞增殖能力,细胞粘附实验评价细胞粘附能力,Transwell实验评价细胞侵袭能力.结果表明,CXCR4和CXCR7在HeLa细胞中表达.阻断CXCR4或CXCR7后,SDF-1诱导的HeLa细胞增殖、侵袭和与内皮细胞的粘附能力均被阻断.结果提示CXCR7在SDF-1诱导HeLa细胞增殖、侵袭和与内皮细胞的粘附过程中起着重要作用,将有望成为治疗宫颈癌转移的新靶点.; 孙炜蔡绍皙晏小清陈斯佳宋振叶群芳; 关键词：HELA细胞 CXCR7 细胞增殖细胞粘附细胞侵袭

基于微流控芯片构建三维基质支架中的多细胞球体模型: 2012年; 抗癌药物在进行动物和临床试验以前,需要用体外肿瘤组织模型评估药效.由于三维(3D)多细胞球体(multicellular tumor spheroids MCTSs)在抗药性和组织结构等方面与体内肿瘤组织相似,常被用作体外肿瘤组织模型.为监测MCTSs在形成过程中,肿瘤细胞之间和肿瘤细胞与基质之间的相互作用,基于微流控技术基础上自行设计和构建MCTSs模型.该肿瘤MCTSs模型实验结果表明,在3D微环境下,血清能够诱导MDA-MB-231形成直径为289μm的MCTSs,肿瘤细胞MCTSs之间有相互靠近的趋势,并且发现凋亡细胞多分布在MCTSs之间.肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导MDA-MB-231形成MCTSs之间没有相互靠近的趋势,并且MCTSs直径的长度很难达到100μm.以上结果表明,该模型有望为研究肿瘤形成MCTSs机制和药物筛选提供有用的体外肿瘤模型.; 宋振蔡绍皙晏小清陈斯佳孙炜; 关键词：微流控芯片多细胞球体

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国家自然科学基金(11172339)