基于液滴微流控的微环境诱导分化干细胞系统的研究

项目名称： 基于液滴微流控的微环境诱导分化干细胞系统的研究

项目编号： No.61306145

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 刘宗彬

作者单位： 中国科学院深圳先进技术研究院

项目金额： 25万元

中文摘要： 针对干细胞分化的复杂性和多样性，为了揭示干细胞在不同生物材料和生长因子调控下的分化机制，本项目采用微流控技术构建以调控细胞微环境为基础的芯片分析系统。我们将利用液滴微流控技术制备包裹干细胞的聚乙二醇水凝胶微球，结合微阀控制，在芯片中构建高通量的细胞培养阵列，分析干细胞在不同水凝胶成分和生长因子的长期刺激下的诱导分化方向。本项目融合了高效的液滴微流控技术、芯片多通道技术和水凝胶技术，通过在芯片中构建高通量的细胞外微环境阵列，为研究干细胞的诱导分化机制提供了一种全新的高效实现的平台。深入理解干细胞的诱导分化机理，能够为干细胞在组织工程等再生医学领域的应用提供重要的研究基础，对于利用干细胞技术治疗疾病的研究有重要意义。

中文关键词： 微流控；液滴；干细胞；水凝胶；

英文摘要： Mesenchymal stem cells (MSCs) with multi differentiation potential, have the promising application in regenerative medicine and tissue engineering. However, the mechanism unerlying stem cells differentiation is still unclear. In this project, we propose a new method to study stem cells differentiation based on droplet microfluidic techniques. Firstly, stem cells will be encapsulated into poly(ethylene glycol) (PEG) hydrogel microspheres generated by droplet microfluidics. Then the microspheres will be transported into a high throughput cell culture array. By changing the hydrogel composition and the input of growth factors, we can control the cell microenvironments, which will have the significant impact on stem cells differentiation. This research combines the advantages of droplet microfluidics, multi-channel manipulation and hydrogel techniques, and can provide an effective platform to study stem cells differentiation mechanism.

英文关键词： Microfluidics；Droplet；Stem cell；Hydrogel；