基于阵列微流控细胞芯片的植物组分抗氧化活性分析.pdf

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1、第44卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第4期2016年4月ChineseJournalofAnalyticalChemistry604～609DOI：10．11895／j．issn．0253-3820．150596基于阵列微流控细胞芯片的植物组分抗氧化活性分析张潇丹徐溢张涛吕君江(重庆大学化学化工学院，重庆400030)(新型微纳器件与系统技术重点学科实验室，重庆400030)(微纳系统及新材料技术国际研发中心，重庆400030)摘要设计并制作了一种集成有8个重复6x6细胞培养单元的阵列微流控细胞芯片，以实现细胞培养和系列植物组分的细胞抗氧化活性(Cellular

2、antioxidantactivity，CAA)分析。芯片主要包含聚二甲基硅烷盖片、288个圆形培养腔体，48个独立平行通道的玻璃基底层，一次可完成8个样本的6个浓度筛选，并可在酶标仪上实现测试。槲皮素、芦丁和山奈酚等植物组分与芯片上培养的细胞作用24h，细胞存活率大于90％。以芯片上培养的人肝癌细胞HepG2为细胞载体，以2，7一二氯荧光素一乙酰乙酸酯(2，7一Dichlorofluorescindiace—tate，DCFH—DA)为荧光探针，采用2，2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(2，2'-azobis(2-amidinopropane)dihydrochlo．ride，

3、ABAP)为细胞内活性氧(Reactiveoxygenspecies，ROS)引发剂，测得槲皮素、芦丁、山奈酚等植物组分的CAAunit分别为71．42_+0．19、74．31±0．36和69．92±0．09(元--S，n：3)，IC5o分别为(7．20±0．06)Ixmol／L，(52．06_+0．14)I~mol／L，(32．55_+0．03)tLmol／L(±5，n=3)。关键词阵列微流控细胞芯片；细胞抗氧化活性；高通量；筛选1引言近年来，药物细胞毒性和药效评价已成为新药研发中化合物筛选的主要观测指标。在抗氧化活性评价研究中，Wolfe¨建立了细胞抗氧化活性(Cellu

4、larantioxidantactivity，CAA)分析方法，在细胞水平上测定抗氧化剂对自由基氧化的抑制效果，并对水果和蔬菜中活性物质进行抗氧化活性测定。随后，Karl和Zhao等借鉴该法进行了植物提取物CAA分析。然而，这些方法依旧面临着通量低、测试过程复杂等问题。因此，如何更好地将CAA测试方法与高通量、高内涵分析技术结合，实现快速准确、高自动化的筛选，仍是亟需解决的问题。为此，研究人员开发了多种新型技术，以便在药物研发过程中尽早确定化合物的安全特性和功效。其中微流控芯片分析技术较以往的筛选技术更具有优势，可将样品预处理、反应、衍生、分离和检测等分析步骤微型化到一个芯片

5、上，以流体和阵列多通道的形式缩短分析时间，在低耗样量的状态下提供一个进行细胞生理、生化分析的微环境，具有快速分析、信息量大、制作成本低等优点HJ，因而成为极具潜力的药效测试新平台。如，Frey等5设计的可重组式微液滴器官芯片、Espulgar等设计的离心式细胞芯片。Ye等设计了结构非常紧密的由8个对称的药物浓度梯度发生器和细胞培养区组成的微流控芯片，一次可完成8个样本的8个浓度筛选，利用该芯片培养肝微粒体，通过与下游的芯片电泳和细胞培养单元集成，可同时完成药物代谢物检测和毒性评价。Xu等基于浓度梯度发生器和三维细胞培养单元建立的药敏测试平台中的芯片设计更为简单巧妙，浓度梯度的

6、产生依赖于3组不同长度的微通道(5．7／7．5／12．5mm)和不同直径的弯曲通道(0．2／0．23／0．3mm)，利用该芯片一次完成了4个样本3个浓度的测试，可方便地用于肺癌的个体化治疗。因此，将微流控芯片技术用于细胞内抗氧化活性测试研究，对于抗氧化活性药物的高通量高内涵测试和筛选同样具有启发l生。本研究设计并制作了一种集成了8个重复6x6阵列细胞培养单元的阵列微流控细胞芯片，实现了芯片上细胞连续培养和化合物对细胞毒性检测，将其与CAA测试方法结合，搭建了一个细胞抗氧化活性芯片分析平台，并采用植物抗氧化剂槲皮素、芦丁和山奈酚进行芯片功能测试。结果表明，此芯片可以很好地发挥体

7、外活性评价作用。2015-07-27收稿；2015．10-04接受本文系国家自然科学基金项目(No．21375156)，国家高技术研究发展计划(863)项目(No．2015AA021104)，中央高校基本科研业务费专项重点项目(No．106112015CDJZR225512)和重庆市科技攻关项目(No．cstc2015jcs~0001)资助}E—mail：xuyibbd@cqu．edu．cn第4期张潇丹等：基于阵列微流控细胞芯片的植物组分抗氧化活性分析内涵测试提供参考。References1WolfeK