摘要：通過對微液滴的大小和形狀進行控制，可以實現(xiàn)對單個細胞的分選。本文綜述了國內(nèi)外在微液滴分選領(lǐng)域的最新研究進展，并介紹了不同類型的功率放大器及其在微流控細胞分選中的應(yīng)用?；诠β史糯笃髟谖⒁旱畏诌x領(lǐng)域中的應(yīng)用，提出了一種利用微通道和微流控芯片實現(xiàn)單細胞分選的新方法，并詳細介紹了基于微通道和微流控芯片的單細胞分選系統(tǒng)，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能以及應(yīng)用等，最后對該系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進行了展望。

引言

隨著人們對生命科學(xué)研究的深入，對細胞進行分選研究已經(jīng)成為熱門課題。由于細胞在生長、分裂和分化等過程中呈現(xiàn)出高度的異質(zhì)性，因此細胞的分選已成為生命科學(xué)領(lǐng)域的熱點。單細胞分選技術(shù)可以應(yīng)用于各種臨床診斷、癌癥診斷、疾病治療和藥物篩選等方面，具有很高的應(yīng)用價值。

微通道和微流控芯片是近年來發(fā)展起來的新型微流控技術(shù)，它們通過控制流體流動，將微米尺度上的微流控器件集成在一起，可以實現(xiàn)對單個細胞或樣品的操控。隨著微加工技術(shù)和加工工藝的不斷發(fā)展，微通道和微流控芯片在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文綜述了近年來國內(nèi)外在微液滴分選領(lǐng)域中的最新研究進展，并提出了一種利用微通道和微流控芯片實現(xiàn)單細胞分選的新方法。

細胞分選概述

細胞分選是指利用分選技術(shù)從活細胞中分離出特定細胞群的過程。它是基于細胞表面的特異性識別受體，通過不同類型的細胞表面受體的不同組合實現(xiàn)對不同細胞群的區(qū)分。分選過程包括：（1）活細胞表面特定識別受體與某種信號分子的特異性結(jié)合；（2）細胞與目標分子之間產(chǎn)生靜電相互作用；（3）目標分子進入到特定細胞內(nèi)；（4）目標分子被移除后，細胞器和細胞膜等結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，實現(xiàn)對目標細胞群的分離。

微流控細胞分選系統(tǒng)

基于微流控芯片的單細胞分選系統(tǒng)，可同時完成單細胞捕獲和分選兩個步驟，是最具潛力的單細胞分析工具。然而，在實際應(yīng)用中，要想實現(xiàn)對單個細胞的捕獲，不僅需要復(fù)雜的芯片結(jié)構(gòu)和集成過程，而且需要開發(fā)出高效可靠的微通道，這兩個部分是目前限制其應(yīng)用的主要因素。此外，由于微流控芯片中存在多個微流道和多個流道，因此細胞在芯片內(nèi)的分布并不均勻。因此，必須通過在芯片內(nèi)添加機械裝置來調(diào)節(jié)微流道之間的密度來實現(xiàn)對細胞的分選。

微流控細胞分選技術(shù)的意義：

可通過細胞分選促進相關(guān)疾病的診斷、治療及預(yù)后評估，推動精準醫(yī)療和個性化醫(yī)療的發(fā)展；

通過利用微流控細胞分選技術(shù)，可實現(xiàn)對具有不同表面電荷和形狀的細胞進行分選；

通過對細胞分選技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)對不同類型的癌癥患者進行診斷和治療；

利用微流控細胞分選技術(shù)，可實現(xiàn)對生物分子進行高通量篩選。

ATA-2048高壓放大器

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審核編輯 黃宇