20xx年醫(yī)學(xué)專題—基于微流控的細(xì)胞操縱技術(shù)(更新版)
【正文】 微流體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)對(duì)研究細(xì)胞形態(tài)及疾病病理研究有重要的現(xiàn)實(shí)意義，成為細(xì)胞及單細(xì)胞實(shí)時(shí)檢測(cè)的新研究方向。以水在毛細(xì)管流動(dòng)為例，當(dāng)毛細(xì)管中進(jìn)入一個(gè)氣泡，為了使水能沿毛細(xì)管流動(dòng)，需施加壓強(qiáng)(指克服沿程損失所需施加的壓強(qiáng)，不包括在出口處的凈壓強(qiáng))，當(dāng)氣泡在毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的兩個(gè)表面張力水平分量是不等的，這樣需要由兩邊的壓力差來(lái)平衡，從而大大增加了沿程損失，因此，在微米尺度條件下，表面張力是影響微流體特性的一個(gè)主要因素。微觀尺度不同于宏觀流體情況，側(cè)壁邊界會(huì)對(duì)微流體產(chǎn)生顯著影響。為改進(jìn)傳統(tǒng)DEP細(xì)胞分離的缺點(diǎn)，許多研究以交替的流體系統(tǒng)、鞘流、改變電極形狀、柱狀數(shù)組與三維分布的電極為基礎(chǔ)，發(fā)展了連續(xù)的細(xì)胞分離裝置，雖然目標(biāo)細(xì)胞的釋放問(wèn)題因此有所改善，但仍需復(fù)雜的流體裝置，也限制了其分離的產(chǎn)率。免疫磁珠的方法目前已經(jīng)發(fā)展成為大型平臺(tái)。研究發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)選擇一些近紅外激光，如Nd:YAG (波長(zhǎng)1064 nm)，Nd:YLF，二極管或Ti:sapphire作為激光源來(lái)減小光鑷對(duì)細(xì)胞的光學(xué)損傷作用。Chun等在玻璃芯片內(nèi)聚合高分子化合物作為鹽橋，令細(xì)胞通過(guò)鹽橋，引起阻抗響應(yīng)值變化，這種變化與細(xì)胞大小有關(guān)，因此可用于人紅細(xì)胞和白細(xì)胞的分選。參考文獻(xiàn)：[1] 杜少博. 一種應(yīng)用于生物細(xì)胞檢測(cè)的微流體陣列設(shè)計(jì)與仿真[D].太原理工大 學(xué),2013.[2] 鮑小凡,劉冉,劉靜. 面向細(xì)胞分離的微流控技術(shù)[J]. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué) 報(bào),2013,02:226238.[3] 王瑞金. 微通道中流體擴(kuò)散和混合機(jī)理及其微混合器的研究[D].浙江大 學(xué),2005.[4] 邵建波,金慶輝,[J]. 細(xì)胞生物學(xué)雜 志,2007,06:859863.[5] 楊秀娟,李想,童艷麗,李偶連,劉翠,陳纘光. 微流控芯片在細(xì)胞分析中的應(yīng)用 [J]. 細(xì)胞生物學(xué)雜志,2008,06:721726.[6] 楊子義,秦水介. 激光加工的石英微通道用于細(xì)胞操縱的研究[J]. 濟(jì)南大學(xué)學(xué) 報(bào)(自然科學(xué)版),2006,02:176178.[7] 朱天淳,馮秀舟,錢農(nóng). 激光光鑷對(duì)生物細(xì)胞操縱的研究[J]. 中國(guó)血液流變學(xué) 雜志,2002,03:179180.[8] 莫滿芳. 微流控芯片毛細(xì)管電泳在細(xì)胞分析中的應(yīng)用研究[D].廣東藥學(xué) 院,2013.[9] 李清嶺,陳令新. 微流體驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)[J]. 化學(xué)進(jìn)展,2008,09:14061415.[10] 鞠濤. 機(jī)器人輔助生物細(xì)胞光學(xué)操作中運(yùn)動(dòng)規(guī)劃[D].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大 學(xué),2013.內(nèi)容總結(jié)
（1）同時(shí)，微流控芯片具有分離效率高、分析速度快、分離模式多、所需樣品少、應(yīng)用范圍廣、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)
（2）激光光鑷操作技術(shù)具有非接觸、對(duì)樣品無(wú)污染、操作精度高等優(yōu)點(diǎn)
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