基于微流控芯片的海洋生态毒理研究平台的构建及其应用初探

海洋生态毒理研究面临着受试污染物种类众多、多浓度梯度的毒性和复合污染效应考察所导致的工作量巨大，待测样品采集、预处理过程繁琐，分析、测定困难，所需仪器昂贵等问题。微流控芯片实验室通过多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成，具有集成化和高通量等优势，适于海洋生态毒理中细胞层面上毒理机制的研究。本课题拟通过集成化芯片的制作和芯片上多种单元技术的灵活组合，尽可能将常规的海洋生物细胞培养、单一污染物多浓度梯度或复合污染条件的施加、细胞受胁迫、标记及细胞活性、状态和毒理效应指标的测定等过程集成在一块芯片上完成，从而构建一种高内涵的细胞水平的海洋生态毒理研究平台。通过芯片毒性试验和常规毒理学实验的对照，对平台的综合性能加以评估并应用该平台进行海洋污染典型生物效应机制的探索。

为解决海洋生态毒理研究面临着受试污染物种类众多、多浓度梯度的毒性和复合污染效应考察所导致的工作量巨大，待测样品采集、预处理过程繁琐，分析、测定困难，所需仪器昂贵等问题。本研究构建了高内涵的细胞水平的海洋生态毒理研究芯片组，包括集成化海洋微藻培养及毒性研究普适芯片、以海洋微藻运动性为检测指标的高通量污染物毒性生物分析芯片和基于液滴的斑马鱼胚胎发育毒性研究微流控芯片。结果表明，通过集成化的芯片制作和芯片上多种单元技术的灵活组合，能够将常规的海洋生物细胞培养、单一污染物多浓度梯度或复合污染条件的施加、细胞受胁迫、标记及细胞活性、状态和毒理效应指标的测定等过程集成在一块芯片上完成，可以很好的解决上述海洋生态毒理研究中的众多难题。