基于微流控的细胞操纵技术

1、基于微流控的细胞操纵技术基于微流控的细胞操纵技术 细胞是生物体和生命活动的基本单位，细胞操纵对于细胞结构和功能的研究、生命活动规律和本质的探索、疾病的诊断与治疗、药物的筛选与设计等都具有十分重要的意义。针对细胞研究应用而生的细胞操纵技术一直是国内外研究的热点，其中包括诸如介电泳法、电阻抗法、免疫磁珠法、力学特性法等一系列有效方法。概述概述技术难点及要求技术难点及要求u 对细胞本身的伤害比较小，确保细胞的原生性状；u 对细胞的分离精确，分离识别率高；u 所需要的细胞数目少，或者是在一种较大量的细胞中 分离出较小量的细胞；u 成本低，操作简便，易于临床使用。传统细胞操纵方法传统细胞操纵方法类型方法

2、概述 细胞粘性利用细胞表面糖蛋白的变化进行检测和分离化学方法免疫磁珠MACS Microbeads 特异性标记 牵拉形变通过对细胞施加梯度切应力改变细胞迁移速度非电学物大小、体积不同细胞的基本物理属性，图像法判别理方法运动特性细胞在层流中的运动特性的不同 密度梯度离心percoll连续密度梯度分离法 流式细胞仪荧光标记法电学方法阻抗法高频交流电下细胞阻抗的特异性 介电泳介电常数较低的物体在非匀强电场中的受力现象v微流体系统是微机电系统(MEMS)技术的关键领域之一，是指能在微观尺寸下实现对复杂流体的控制、操作和检测的系统，包括微传感器、微通道、微泵、微阀等元件，是微流控技术的核心部件。微流控技

3、术简介微流控技术简介v由于在现有技术水平下的微流道尺寸与细胞的特征尺寸有良好的相容性，可利用微流体系统高度模拟及还原一个体内细胞生存的微环境，这大大提高了细胞探测的准确度和可靠性。微流控技术简介微流控技术简介介电泳法介电泳法 原理：原理：介电泳(DEP)，也称双向电泳，是介电常数较低的物体在非匀强电场中受力的现象。介电力大小与物体是否带电无关，与物体的大小、电学性质、周围介质的电学性质，以及外加电场的场强、场强变化率、频率有关。 优点：优点：易与流体系统结合、不须标定、对少见的细胞有高选择性 缺点：缺点：非连续、作用范围小、不易释放介电泳法原理图介电泳法原理图(a) 介电泳力介电泳力; ; (

4、b) 电动旋转介电泳电动旋转介电泳; ; (c) 细胞分选细胞分选免疫磁珠法免疫磁珠法 原理：原理：免疫磁珠法分离细胞是基于细胞表面抗原能与连接有磁珠的特异性单抗相结合，在外加磁场中，通过抗体与磁珠相连的细胞被吸附而滞留在磁场中，无该种表面抗原的细胞由于不能与连接着磁珠的特异性单抗结合而没有磁性，不在磁场中停留，从而使细胞得以分离。 优点：优点：抗原抗体特异性配对、收集待测物 缺点：缺点：不能同时收集多种细胞、磁力对细胞的伤害较大免疫磁珠法原理图免疫磁珠法原理图激光光镊法激光光镊法 原理：原理：光子具有动量，当一束高度汇聚的激光束照射在微粒上时，由于微粒对光的折射、反射和吸收将产生一个非常小的梯度力，这个梯度力将细胞束缚在激光焦点附近，起到了一个光学陷阱的作用，从而可以对细胞进行捕获和操纵。 优点：优点：非接触、对样品无污染、操作精度高 缺点：缺点：对细胞具有光学损伤光镊操纵系统光镊操纵系统其他操纵方法其他操纵方法 机械操纵法 原子力显微镜总结总结先介绍了细胞操纵的要求和一般的操纵方法，然后对目前已有的常见微流体细胞操纵技术进行了较为详细的介绍和综述，并且对各个技术的应用范围、优势和存在的问题进行了分析和比较。可以