目录：

第1章绪论001

1.1细胞分析001

1.1.1细胞的发现001

1.1.2细胞培养与观察003

1.1.3细胞组分分析005

1.1.4细胞研究的挑战与机遇007

1.2微流控芯片007

1.2.1基本概念007

1.2.2发展历史008

1.2.3微尺度下流体的基本特征010

1.2.4微流控芯片应用领域011

1.3微流控细胞分析012

1.3.1发展过程012

1.3.2微流控芯片的细胞培养015

1.3.3单细胞分析017

1.4微流控细胞分析发展趋势018

参考文献019

思考题021

第2章微流控芯片的设计与制作022

2.1概述022

2.2芯片材料023

2.2.1无机材料023

2.2.2硅弹性体材料024

2.2.3热固性与热塑性材料026

2.2.4凝胶材料027

2.2.5纸基材料028

2.2.6杂化材料029

2.3芯片制作方法030

2.3.1标准光刻法030

2.3.2软光刻法034

2.3.3聚焦离子束加工法035

2.3.4电子束光刻法036

2.3.5三维打印技术037

2.3.6芯片制作环境要求039

2.4功能单元的集成039

2.4.1微泵和微阀039

2.4.2细胞培养单元040

2.4.3芯片离心装置040

参考文献042

思考题043

第3章微流控细胞培养与微环境构建045

3.1概述045

3.2细胞培养046

3.2.1二维培养046

3.2.2三维培养048

3.2.3静态培养049

3.2.4动态培养053

3.2.5细胞共培养057

3.3微环境构建058

3.3.1物理因素作用058

3.3.2化学因素作用058

3.3.3细胞与细胞间相互作用059

3.3.4细胞与细胞外基质间相互作用061

3.4总结与展望062

参考文献063

思考题068

第4章微流控细胞操控技术069

4.1概述069

4.2细胞分选070

4.2.1磁方法070

4.2.2电方法071

4.2.3光方法074

4.2.4声方法075

4.2.5流体动力学方法077

4.2.6大小和可变形性079

4.3细胞捕获080

4.3.1抗体亲和识别080

4.3.2核酸适配体识别081

4.3.3微结构捕获081

4.4细胞处理082

4.4.1细胞裂解082

4.4.2细胞配对和融合085

4.4.3细胞膜穿孔086

4.5总结与展望088

参考文献088

思考题090

第5章微流控单细胞分析091

5.1概述091

5.1.1单细胞分析与微流控091

5.1.2单细胞分析技术发展历程093

5.2单细胞分离096

5.2.1微阀门技术096

5.2.2微孔和微坝096

5.2.3流体动力分离097

5.2.4介电泳098

5.2.5液滴法098

5.3单细胞裂解099

5.3.1化学法099

5.3.2机械法100

5.3.3电裂解法100

5.3.4激光法101

5.3.5热裂解法102

5.4单细胞检测分析102

5.4.1光学分析102

5.4.2电化学分析104

5.4.3质谱分析105

5.5总结与展望107

参考文献107

思考题114

第6章开放式微流控细胞分析116

6.1概述116

6.2开放式微流控的基本概念116

6.3活体单细胞提取器117

6.3.1基本原理117

6.3.2计算流体力学模拟118

6.3.3单细胞提取异质性分析118

6.3.4单细胞水平上细胞黏附强度与细胞活性关联性分析120

6.4单个循环肿瘤细胞在内皮细胞层上的黏附分析121

6.4.1细胞-细胞黏附分析测量原理121

6.4.2计算流体力学模拟122

6.4.3循环肿瘤细胞在内皮细胞层上的黏附分析123

6.4.4药物对细胞-细胞黏附的影响124

6.5微流体细胞切割刀技术126

6.5.1基本原理126

6.5.2计算流体力学模拟127

6.5.3细胞切割与损伤修复128

6.5.4细胞器传输速度测定128

6.6总结与展望130

参考文献130

思考题130

第7章微流控细胞迁移研究132

7.1概述132

7.2细胞迁移研究的传统方法133

7.2.1细胞划痕法133

7.2.2培养插入法134

7.2.3电阻抗传感法135

7.2.4Boyden小室法/Transwell法136

7.3微流控芯片在细胞迁移中的应用137

7.3.1趋化性137

7.3.2趋电性140

7.3.3趋触性142

7.4总结与展望143

参考文献143

思考题145

第8章微流控液滴制备方法与应用146

8.1概述146

8.1.1液滴的基本概念147

8.1.2液滴的功能与主要特征147

8.1.3液滴生成原理148

8.2微流控液滴制备方法149

8.2.1T形交叉结构法149

8.2.2聚焦流结构法149

8.2.3同流结构法150

8.2.4其他方法150

8.3液滴微流体的生物医学应用154

8.3.1细胞载体154

8.3.2细胞包封154

8.3.3细胞培养156

8.3.4细胞冷冻、复苏、释放157

8.4单细胞研究158

8.4.1单细胞包封与培养159

8.4.2单细胞分选159

8.4.3单细胞分析检测160

8.5组织工程161

8.5.1类器官161

8.5.2可注射疗法162

8.5.3干细胞治疗163

8.6总结与展望164

参考文献165

思考题167

第9章液滴单细胞分析169

9.1概述169

9.1.1单细胞基因组和转录组分析170

9.1.2单细胞蛋白质分析170

9.1.3单细胞代谢分析170

9.2液滴的形成171

9.2.1喷墨打印技术171

9.2.2芯片上的液滴制备技术174

9.3单细胞封装176

9.3.1被动封装法177

9.3.2主动封装法178

9.4液滴单细胞质谱分析178

9.4.1单细胞脂质分析179

9.4.2单细胞代谢物分析180

9.4.3单细胞蛋白质分析181

9.5总结与展望181

参考文献182

思考题183

第10章微流控芯片-质谱联用细胞分析184

10.1概述184

10.2质谱仪ESI接口185

10.2.1芯片直接喷口186

10.2.2芯片外接接口187

10.2.3一体化接口187

10.3质谱仪MALDI接口188

10.4芯片中细胞样品的预处理189

10.4.1微萃取芯片的制作190

10.4.2MEC芯片的萃取效果192

10.5微流控芯片-质谱联用技术的应用193

10.6总结与展望194

参考文献195

思考题197

第11章微流控芯片上微生物的研究技术199

11.1概述199

11.2微生物的培养方式200

11.2.1微生物的特点200

11.2.2微生物培养基的选择200

11.2.3微生物接种方式201

11.2.4微生物生长的影响因素201

11.3基于微流控技术研究细菌的基本方法202

11.3.1通道内培养202

11.3.2微室内培养203

11.3.3凝胶液滴包裹204

11.3.4微流控培养的优势204

11.4微生物与微流控技术联用的应用205

11.4.1微生物培养与鉴定205

11.4.2抗药性检测206

11.4.3毒性检测206

11.4.4癌症检测与治疗207

11.4.5微生物燃料电池207

11.4.6食品安全208

11.5总结与展望208

参考文献209

思考题210

第12章微流控芯片上组织/器官模拟212

12.1概述212

12.2器官芯片的特点213

12.3器官芯片的构建方法214

12.4器官芯片的类型215

12.4.1肝215

12.4.2肠217

12.4.3肺218

12.4.4血管218

12.4.5肾219

12.4.6脑220

12.4.7多器官芯片221

12.4.8全组织芯片222

12.5器官芯片在药代动力学研究中的应用223

12.6总结与展望224

参考文献225

思考题226

第13章微流控芯片-质谱联用细胞分析仪的应用227

13.1概述227

13.2仪器性能与特点228

13.2.1微流控通道细胞培养芯片228

13.2.2微注射装置229

13.2.3细胞培养单元与显微观察230

13.2.4细胞进样与代谢物提取230

13.2.5色谱预处理与分离单元230

13.2.6质谱检测单元233

13.2.7软件控制单元233

13.3仪器操作步骤235

13.3.1芯片制作235

13.3.2细胞培养235

13.3.3培养基注入235

13.3.4色谱分离236

13.3.5质谱检测236

13.4仪器应用236

13.4.1细胞缺氧分析236

13.4.225-羟基维生素D3的生物转化237

13.4.3酸性微环境中7-羟基香豆素代谢239

13.5仪器的应用前景241

参考文献242

思考题244