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细胞电动现象如电泳和介电泳因其无损免标记、直观可视、用途广等特性得到了长期的研究但各自独立发展,细胞淌度和介电淌度都是分开来测定,而不是同时测定,得到的数据是互不关联的,这不利于对细胞这种生命基元的深入认识。为此,开始探讨一种可以同时测定两种淌度的新方法,本论文研究正是在此背景下启动和展开的,核心是借用微流控研究的发展成果。经多年研究取得了以下进展: 1.建立了超高速显微细胞电泳/介电泳成像系统。在该系统上通过构建含有交叉通道结构的玻璃微流控芯片,以人血红细胞为例,在生理缓冲条件下,进行了细胞电泳和介电泳行为的同时测试研究。结果表明,在直流电场中,人血红细胞除因表面带有负电荷可以向正极方向迁移外,还可以向电场梯度降低的方向移动,呈现负向介电电泳,所以细胞的实际迁移方向是两种迁移方向的矢量合成。 2.发展了基于矢量分解同时测定细胞淌度和介电淌度的计算方法。该方法以十字交叉通道为关键测量位置,以直通道为辅助,测定细胞淌度,得电泳淌度为-(0.87±0.16)×10-4 cm2·V-1· s-1;继而求得交叉通道中细胞的介电淌度为-(4.5±1.3)×10-8cm4· V-2·s-1。所得结果与经典方法可比。 3.发展了利用数学拟合同时测定细胞淌度和介电淌度的方法。该法借助最小二乘法直接对交叉通道测定数据进行拟合,可同时解出细胞的电泳和介电淌度,分别为-(0.89±0.14)×10-4 cm2·V-1·s-1和-(4.6±1.2)×10-8 cm4·V-2·s-1,与矢量法结果可比,但减省了直通道测量步骤和分别的统计平均运算,加快了测定速度。在分析过程中,还讨论了影响测定准确性的影响因素,其中观测位置最为关键。