| Abstract | 第1页 |
| 外文摘要 | 第6-7页 |
| 摘要 | 第7-12页 |
| Outline | 第12-16页 |
| Chapter 1 Introduction | 第16-58页 |
| ·Cells and cell culture techniques | 第18-21页 |
| ·Electrochemical measurements on a chip | 第21-37页 |
| ·Fundamentals of electrochemistry | 第22-25页 |
| ·Electrochemical techniques | 第25-28页 |
| ·Electrochemical analysis of cells | 第28-37页 |
| ·Impedance measurements of cells on a chip | 第37-44页 |
| ·Electric impedance | 第37-39页 |
| ·Electric impedance of cells | 第39-44页 |
| ·Research objectives of this work | 第44-46页 |
| References | 第46-58页 |
| Chapter 2 Micro-and nano-fabrication techniques | 第58-78页 |
| ·UV photolithography | 第60-65页 |
| ·Photoresist | 第60-61页 |
| ·Cleaning and dehydration baking | 第61-62页 |
| ·Spin-coating and soft bake | 第62页 |
| ·Mask design and exposure | 第62-64页 |
| ·Post-exposure, flood exposure, development and hard bake | 第64-65页 |
| ·Soft lithography | 第65-67页 |
| ·UV nanoimprint lithography | 第67-73页 |
| ·Mask mould fabrication | 第69-70页 |
| ·Soft mould fabrication | 第70-71页 |
| ·Resist | 第71-72页 |
| ·Imprinting process | 第72-73页 |
| ·Pattern transfer | 第73-75页 |
| ·Etching | 第73-74页 |
| ·Lift-off | 第74-75页 |
| References | 第75-78页 |
| Chapter 3 Electrochemical detecion of glucose consumption of cells | 第78-106页 |
| ·Electrochemical monitoring of glucose consumption of cells | 第80-93页 |
| ·Fabrication of enzyme electrode | 第81-82页 |
| ·Design of open device | 第82-83页 |
| ·NIH 3T3 cell culture and growth rate monitoring | 第83-84页 |
| ·Electrochemical detection | 第84页 |
| ·Calibration of glucose micro-sensor in open device for NIH 3T3 | 第84-88页 |
| ·Glucose consumption monitoring of NIH 3T3 | 第88-91页 |
| ·Conclusions | 第91-93页 |
| ·Electrochemical monitoring of glucose uptake rate of yeast cells | 第93-99页 |
| ·Design of microfluidic device | 第93-94页 |
| ·Yeast cell culture and cell densities monitoring | 第94-96页 |
| ·Calibration of glucose micro-sensors in microfluidic device for yeast cells | 第96页 |
| ·Glucose uptake monitoring of yeast cells | 第96-98页 |
| ·Conclusions | 第98-99页 |
| ·Concluding remarks | 第99-100页 |
| References | 第100-106页 |
| Chapter 4 Microfluidic devices with disposable enzyme electrodes | 第106-120页 |
| ·Introduction | 第108-109页 |
| ·Device fabrication | 第109-110页 |
| ·Microelectrode integration | 第110-111页 |
| ·Electrochemical analysis | 第111页 |
| ·Results and discussion | 第111-116页 |
| ·Conclusions | 第116-117页 |
| References | 第117-120页 |
| Chapter 5 Cell impedance measurement with nanoelectrode arrays | 第120-140页 |
| ·Introduction | 第122-123页 |
| ·Device design, fabrication and process optimisation | 第123-128页 |
| ·Device design | 第123-124页 |
| ·Device fabrication | 第124-125页 |
| ·process optimisation | 第125-128页 |
| ·Cell culture on nanoelectrode arrays | 第128-130页 |
| ·Impedence spectroscopy of cells on nanoelectrode arrays | 第130-133页 |
| ·Conclusions | 第133-135页 |
| References | 第135-140页 |
| Chapter 6 Fabrication of 3D microstructures for cell culture studies | 第140-166页 |
| ·Introduction | 第142-144页 |
| ·Experimental methods | 第144-149页 |
| ·Fabrication of SU-8 3D microstructure | 第144-145页 |
| ·Fibronectin gradient formation | 第145-146页 |
| ·Fabrication of 3D cell migration device | 第146-147页 |
| ·Cell seeding and culture | 第147-149页 |
| ·Fluorescence staining | 第149页 |
| ·Scaning electron microscopy | 第149页 |
| ·Results and discussion | 第149-160页 |
| ·Fabrication of 3D microstructures | 第149-151页 |
| ·Cell cultures | 第151-155页 |
| ·Cell attachment on 3D microstructure with fibronectin gradient | 第155-157页 |
| ·Lateral cell migration and optical imaging | 第157-158页 |
| ·Vertical cell migration monitored by impedance | 第158-160页 |
| ·Conclusions | 第160-161页 |
| References | 第161-166页 |
| Summary | 第166-172页 |
| Appendix A Pressure regulated injection of bioactive molecules intocells through nanopores | 第172-188页 |
| A.1 Introduction | 第174-175页 |
| A.2 Experimental methods | 第175-178页 |
| A.2.1 Patterned membrane fabrication | 第175-176页 |
| A.2.2 Device fabrication and assembling | 第176-177页 |
| A.2.3 Cell culture | 第177-178页 |
| A.2.4 Microscopy | 第178页 |
| A.3 Results and discussion | 第178-183页 |
| A.3.1 Patterned membrane and device characterization | 第178-179页 |
| A.3.2 Operation principle | 第179页 |
| A.3.3 Dye molecules injection | 第179-181页 |
| A.3.4 Selective cell stainng | 第181-183页 |
| A.4 Conclusions | 第183-184页 |
| References | 第184-188页 |
| Appendix B Lithographic nanofabrication method and preliminaryresults of cell culture assays | 第188-198页 |
| B.1 Introduction | 第190页 |
| B.2 Nanoimpring lithography and photolithography | 第190-191页 |
| B.3 Microcontact printing | 第191-192页 |
| B.4 Cell seeding, culture and characterization | 第192页 |
| B.5 Results and discussion | 第192-195页 |
| B.6 Conclusions | 第195-196页 |
| References | 第196-198页 |
| Appendix C Non-lithographic nanofabrication method and preliminary results of cell culture assays | 第198-212页 |
| C.1 Introduction | 第200-201页 |
| C.2 Ni nanowires and nanotubes fabrication | 第201-202页 |
| C.3 Cargo loading and nanotubes based intracellular delivery | 第202页 |
| C.4 Results and discussion | 第202-208页 |
| C.5 Conclusions | 第208-209页 |
| References | 第209-212页 |
| Appendix D On-line impedance monitoring of yeast growth | 第212-224页 |
| D.1 Introduction | 第214页 |
| D.2 Devices fabrication | 第214-215页 |
| D.3 Yeast cell culture | 第215-216页 |
| D.4 Impedance measurements | 第216页 |
| D.5 Results and discussion | 第216-220页 |
| D.6 Conclusions | 第220-221页 |
| References | 第221-224页 |
| Publications | 第224-226页 |
| Acknowledgements | 第226-227页 |
