微流控芯片光刺激装置和酵母单细胞光调控基因表达方法及应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种微流控芯片光刺激装置和酵母单细胞光调控基因表达方法及应用。所述微流控芯片光刺激装置包括细胞培养芯片、用于维持活体细胞生长的培养操控单元以及光刺激单元。采用本发明专利技术的微流控芯片光刺激装置进行酵母单细胞光调控基因表达方法，采用该微流控芯片装置进行酵母细胞的显微镜测量，可以在单细胞水平上对单细胞进行定点定量光刺激，启动酵母特定基因表达，并在较长时间内收集酵母基因表达量变化所引起的信号变化。对多个酵母细胞进行的广泛刺激可以对细胞异质性响应进行统计分析，更全面地给出了细胞响应过程所对应的状态空间动力学轨迹，避免了群体响应结果的平均化信息损失。均化信息损失。均化信息损失。

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片光刺激装置和酵母单细胞光调控基因表达方法及应用


[0001]本专利技术属于基因调控
，具体涉及一种微流控芯片光刺激装置和酵母单细胞光调控基因表达方法及应用。

技术介绍

[0002]在基因环路的研究中，由于生物系统具有随机性，所以细胞的状态在状态空间中是随机分布的。单细胞水平的观测能够给出具体每一个细胞的状态，对大量的单细胞状态进行统计可以得到细胞在某一个时期某一种环境下的状态分布。这一状态分布才严格地描述细胞在此种情况下的所有信息。而细胞的群体响应仅能给出细胞状态的平均值，无法反应细胞高维状态空间中不同状态之间的关系，甚至可能无法区分两个重叠的状态。例如，肿瘤细胞在癌变之后就持续地发生着突变，而每个细胞的突变都各不相同，只有理解这种基因突变的发生和发展机制才能理解癌症的转移和抗药性。因此近年来单细胞技术得到了飞速的发展，科学工作者开发了单分子荧光原位杂交、单细胞测序技术以及荧光相关光谱等多种检测手段，实现了对单细胞内的基因表达水平和蛋白质分布的检测，为理解细胞基因调控网络的动力学过程提供了重要信息，同时在肿瘤发生机制、细胞命运决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片光刺激装置，其特征在于，包括细胞培养芯片、用于维持活体细胞生长的培养操控单元以及光刺激单元；所述培养操控单元控制酵母细胞及培养基的输入，同时控制细胞的培养环境为恒温环境；所述细胞培养芯片用于捕获通过所述培养操控单元控制输入的酵母细胞；所述光刺激单元用于对酵母单细胞进行定点定量光刺激，启动酵母特定基因表达，并收集酵母基因表达量变化所引起的信号变化。2.根据权利要求1所述的微流控芯片光刺激装置，其特征在于，所述细胞培养芯片包括用于捕获细胞的微台阵列，玻璃底板以及用于模拟血管流通的中间通道；所述微台阵列与所述玻璃底板键合在一起；所述微台阵列的材质为聚二甲基硅氧烷，所述微台阵列与所述玻璃底板之间的空隙为4微米。3.根据权利要求1所述的微流控芯片光刺激装置，其特征在于，所述培养操控单元包括笼式恒温培养箱、与细胞培养芯片连通的第一微量注射泵和第二微量注射泵；所述笼式恒温培养箱为酵母细胞的培养提供恒温环境，所述第一微量注射泵用于注入酵母细胞，第二微量注射泵用于输入适当的培养基。4.根据权利要求1所述的微流控芯片光刺激装置，其特征在于，所述光刺激单元包括激光耦合装置、激光控制装置、用于观察微流控芯片中细胞的显微镜以及用于成像的显微镜成像系统；所述激光耦合装置包括反射镜、扩束器及滤色块；所述反射镜用于调整光路指向，所述扩束器用于增宽入射光宽度，滤色块用于反射激发光并透射检测光；所述激光控制装置包括激光器和数据板卡；所述数据板卡由电脑主机控制输出模拟或数字信号至激光器，所述激光器用于输出激光；所述显微镜包括物镜，所述物镜用于将入射刺激光定点照射至酵母细胞；所述显微镜成像系统包括集束器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传波，刘琼，汪劲，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：