高效細胞電融合芯片中的電場分析

《分析化學》2008年05期
 
                                       高效細胞電融合芯片中的電場分析
                           曹毅;楊軍;陰正勤;侯文生;鄭小林;胡寧;楊靜;許蓉;張瑞強
  　　細胞電融合芯片內的電場分布對細胞的控制及細胞融合效率有非常重要的意義,它是該類芯片設計的主要因素。電場分布主要由芯片內微通道和微電極的結構決定。在一個新研制的融合芯片中,采用大量微電極構成的陣列來提高融合效率。由于電極數量很多,微通道和微電極的結構和形狀復雜,理論計算芯片內部電場分布具有較大難度。利用ANSYS有限元分析軟件,對細胞電融合芯片中的電場分布進行模擬分析,得到其強度分布及變化梯度。通過不同設計的對比分析,提出了更加適合于細胞電融合的電極陣列結構模型——矩形梳狀交叉微電極陣列,為高效細胞電融合芯片的實現奠定了基礎。在矩形梳狀交叉微電極陣列原型芯片的實驗研究中,細胞融合(植物原生質體融合)效率約為40%,超過了傳統的化學融合(小于1%)、電融合(小于10%),以及最初所采用的矩形對稱梳狀電極(小于20%)。表明在該融合芯片上可以實現高效的細胞電融合。
【作者單位】：重慶大學生物工程學院;重慶大學生物工程學院;第三軍醫大學附屬西南醫院眼科;重慶大學生物工程學院;重慶大學生物工程學院;重慶大學生物工程學院;重慶大學生物工程學院;重慶大學生物工程學院;重慶大學生物工程學院 重慶400030重慶城市管理職業學院電子信息工程系;重慶400055;重慶400030;重慶400038;重慶400030;重慶400030;重慶400030;重慶400030;重慶400030;重慶400030
【關鍵詞】：細胞融合;電融合;仿真;微電極;電擊穿;有限元
【基金】：國家自然科學基金(Nos.30500120,30770569);國家高技術研究發展計劃(863計劃)(No.2006AA04Z343)資助項目
【分類號】：Q813
【DOI】：CNKI:SUN:FXHX.0.2008-05-006
【正文快照】：
　　1引言細胞電融合是現代生物工程技術的重要組成部分,它通過電場誘導,使兩個異源細胞在離體條件下相互接觸,穿孔,進而形成一個雜合細胞。細胞融合廣泛應用于醫療衛生、現代農業等研究領域,包括單克隆抗體制備、新物種產生或改良等[1]。現在,細胞電融合技術是細胞融合研究中最常