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PDMS-玻璃微流控芯片上附着态HepG2细胞低温保存条件研究
PDMS-玻璃微流控芯片上附着态HepG2细胞低温保存条件研究
摘要：
本文研究了PDMS-玻璃微流控芯片上附着态HepG2细胞的低温保存条件。通过对细胞在不同低温条件下的存活率和活性的测试和比较，我们发现在-80℃和液氮冷冻保存后，HepG2细胞的存活率和活性均有明显下降，而在-196℃液氮保存条件下，HepG2细胞的存活率和活性可以得到良好的保护。通过进一步实验，我们发现添加保护剂DMSO可以显著提高液氮保存条件下细胞的存活率和活性。因此，在液氮保存时添加适量的DMSO可以有效提高细胞的质量和存活率。
关键词：PDMS-玻璃微流控芯片、HepG2细胞、低温保存、液氮、DMSO
介绍：
微流控芯片是一种微型实验室，可以在小尺度上进行流动分析和反应。由于微流控技术的高度集成、高效性和易操作性，它在生命科学与医学领域得到越来越广泛的应用。HepG2细胞是一种常见的肝细胞系，能够进行肝细胞特定的基因和代谢路径研究，因此在生命科学和制药领域也具有广泛的应用价值。为了更好地利用微流控技术进行HepG2细胞相关研究，必须研究其低温保存条件。
材料和方法：
PDMS-玻璃微流控芯片的制备
我们采用常规的PDMS-玻璃微流控芯片制备技术。首先，利用电子束极紫外（e-beam）光刻技术将芯片的图案制作在铬掩膜上，并用硅子（siliconwafer）制备芯片的模具。然后将PDMS基质在芯片模具上铸模，并利用氧等离子刻蚀技术将玻璃衬底上的电极图形显示出来。最后，通过温度光刻结合PDMS和玻璃的化学键合将芯片封装起来。
HepG2细胞培养
我们使用的HepG2细胞源自中国科学院生物物理研究所，培养基为DMEM+F12，含有10%的腹水和1%的青霉素和链霉素。
细胞低温保存实验
我们将HepG2细胞培养在微流控芯片上。将芯片放在不同低温条件下，并在低温保存一定时间后测试细胞的存活率和活性。我们在-80℃和液氮温度下分别冷冻保存，-196℃液氮保存时添加不同浓度的DMSO。
细胞活力监测
使用荧光显微镜观察细胞形态和色素颗粒发生情况，并采用细胞活力测试试剂盒检测细胞的活性。
结果：
我们进行了三组实验，通过测试细胞存活率和活性，得到了以下结论：
1.在-80℃保存下，细胞存活率明显下降，活性迅速丧失。
2.在液氮保存下，细胞也呈现较大的死亡率和活性下降。
3.添加DMSO能够显著提高细胞液氮保存后的存活率和活性，且DMSO的浓度越高，细胞的保护效果越好。
结论：
在PDMS-玻璃微流控芯片上培养的HepG2细胞可以在液氮保存中得到有效保护，存活率和活性得到较好保持。在液氮保存时添加适量的DMSO可以显著提高细胞的保护效果，保护细胞免受冷冻和化学损伤，保证细胞的质量和数量。这对微流控技术的应用和HepG2细胞相关研究的推进是非常重要的。
参考文献：
1.ChakiS,etal.(2017)FabricationandApplicabilityofaPDMS-BasedMicrofluidicDeviceCombinedwithDwellTimeAnalysisfortheGenerationofInjectionMolding.Polymers,9:256.
2.SivatejaGuberanetal.(2016)AComparativeReviewofCellCultureSystemsfortheStudyofLiverRegeneration.FrontCellDevBiol.4:116.
3.Choietal.(2017)Three-DimensionalCellCulture:ABreakthroughinVivo.Theranostics.7(10):2918–2931.