發(fā)布時間：2025-06-26 01:08

　　傳統(tǒng)的細胞基因?qū)W研究是基于群體細胞的統(tǒng)計分析開展的,而掩蓋了單細胞之間異質(zhì)性造成的影響。事實上,即使來源相同的細胞個體之間,也會因為病變而在基因上存在差異。因此從單細胞水平研究基因功能對疾病的早期預(yù)防和診斷具有重要意義。隨著原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy,AFM)的發(fā)展,AFM已經(jīng)不局限于表征納米材料形貌,而逐漸應(yīng)用于單細胞微納米操縱領(lǐng)域。正是由于AFM精準的力和位移控制,使其在壓痕模式下可以無損傷刺入單個細胞來提取和注射基因,從而實現(xiàn)單細胞基因檢測和細胞轉(zhuǎn)染。但是根據(jù)國內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn),由于細胞結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,即使商業(yè)化的AFM探針擁有納米級別曲率半徑的針尖,其刺入細胞造成細胞膜孔洞的概率還是非常低,這將嚴重影響AFM在單細胞基因操縱領(lǐng)域的應(yīng)用。提高AFM探針對細胞膜的刺入率是實現(xiàn)AFM在單細胞基因操縱應(yīng)用的關(guān)鍵一步,也是前提條件。造成細胞膜孔洞的關(guān)鍵是提高細胞膜的張力,而目前對AFM探針刺入細胞膜引起的張力變化認識不足,因此本文將圍繞提高細胞膜張力來提高AFM探針對細胞膜的刺入率這一核心目的展開研究。本文首先通過AFM精確定位壓痕模式實現(xiàn)了單個小鼠成纖維細胞...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１原子力顯微鏡的組成部分示意圖??

在細胞研究上的傳統(tǒng)應(yīng)用??１．２．１原子力顯微鏡原理及組成??１９８５年ＩＢＭ公司的ＧｅｒｄＢｉｎｎｉｇ和斯坦福大學(xué)的Ｃａｌｖｉｎ?Ｑｕａｔｅ［１５］發(fā)明／?ＡＦＭ，??它是基于掃描險道顯微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ?Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，?ＳＴＭ）的基礎(chǔ)上創(chuàng)造的。....

圖１－２原子與原子之間的相互作用力與距離之間的關(guān)系??

?第一章緒論???ＴｙＨｊ＾Ｐ，?ｆ?ｉ??離－：：款＿??圖１－２原子與原子之間的相互作用力與距離之間的關(guān)系??１．２．２原子力顯微鏡操作模式??（１）接觸模式??在接觸操作模式下，ＡＦＭ懸臂向樣品移動，直到針尖與樣品接觸，導(dǎo)致懸臂??彎曲。懸臂梁的偏轉(zhuǎn)是通過激光束偏轉(zhuǎn)檢測出來....

圖１－３?ＡＦＭ力－距離壓痕曲線??

定的點的相互作用力。??在這個模式操作過程中，ＡＦＭ探針在ｘ和ｙ方向不發(fā)生位移，只在ｚ方向移動。??當針尖從遠距離靠近樣品的時候，探針與樣品之間的作用力為０；當兩者接觸的時??候，針尖與樣品之間的排斥力開始增加；當作用力達到設(shè)定的最大值之后，針尖開??始向上移動，此時作用力開始減....

圖１－４不同類型細胞（紅細胞［１６］、胸腺細胞［１７］、尼古丁刺激的肝細胞［２７】、肝癌細胞??［３１］、小氣道上皮細胞［３２］和肺癌細胞［３２］）的ＡＦＭ形貌??

?第一章緒論???細胞的三維形貌被掃描表征，包括紅細胞、內(nèi)皮細胞、植物細胞、成纖維細胞和各??種癌細胞等［１６＿２６］，如圖１－４所示。細胞從戊二醛固定的死細胞到生理環(huán)境下的活細??胞，從正常細胞到癌細胞，都可以得到髙分辨率的成像。細胞的形貌在其生命周期??內(nèi)不斷地發(fā)生著改變。很....

本文編號：4052909