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微流控技术助力中国科研人员成功实现单颗粒或细胞捕获

该技术还可以实现可控多颗粒或细胞团簇的实时捕获,用于细胞通讯或颗粒之间的相互作用研究,有望极大地推动细胞捕获研究领域的发展。研究成果日前发表在微流控领域国际期刊《芯片实验室》上,并被选为封面,同时被《自然·光子学》刊发。

在单细胞分析研究中,捕获目标细胞是实现单细胞分析的*步。微流控芯片具有传统实验方法所不具备的一些优点,已经被广泛研究并应用于单细胞捕获领域中。其中,基于微流控的捕获阵列方法是实现细胞或者颗粒捕获分离zui简单、zui常用的方法。然而,目前的微捕获阵列面临着几个难题:首先是极低的捕获效率(低于10%);其次是无法实现针对目标结构尺寸和几何结构的实时可调控性;再者,同时捕获可控的颗粒团簇很难实现。

研究团队首先设计制造了一定高度的微流控芯片,向芯片中通入包含有目标微颗粒或细胞的光刻胶或水凝胶;通过图像实时观测筛选目标颗粒,然后快速控制液体停流;使用飞秒激光在目标颗粒或细胞周围加工微柱阵列;zui后洗掉光刻胶或水凝胶,得到目标结构用于后续单细胞分析。单细胞或颗粒的捕获效率接近100%,且捕获目标的几何尺寸和形状实时可调,另外还可以实现可控数目的颗粒团簇的捕获。