Микроуправляемый проточный цитометр, сочетая технологию микроуправления потоком с проточной клеточной хирургией, обеспечивает высокую степень интеграции функции разделения клеток и анализа вниз по течению. Основные принципы и способы реализации заключаются в следующем:
Основные принципы: точное управление в микромасштабе
Микроуправляемый проточный цитометр использует микронный канал (1 - 1000 мкм) для достижения точного управления жидкостью, в сочетании с флуоресцентным обнаружением и сортировкой проточной клеточной хирургии, чтобы сформировать интегрированный процесс « обнаружение - разделение - анализ». Ключевые технологии включают:
Управление ламинарным потоком: жидкость в микроканале находится в ламинарном состоянии (число Renault < 1), траектория движения клетки стабильна и предсказуема, избегая турбулентных помех в традиционных методах.
FACS (FACS): С помощью флуоресцентной маркировки поверхностных антигенов или внутренних веществ клеток лазерное возбуждение генерирует рассеянные световые и флуоресцентные сигналы, преобразованные в электрические сигналы через фотоумножитель, и распознавание целевых клеток после компьютерной обработки.
Физический механизм разделения: использование физических характеристик, таких как размер, плотность и эластичность клеток, для достижения немаркированного разделения с помощью таких технологий, как массив микроколонн, инерциальная фокусировка, акустическая поверхностная волна (SAW).
Функциональная интеграция: весь процесс от сортировки до анализа
Предварительная обработка и ввод образцов
Микроуправляемый чип интегрирует фильтрацию образцов, разбавление и другие функциональные модули, клеточная суспензия, обернутая потоком оболочки, образует одиночный поток, через высоковольтный или электрический привод в зону обнаружения.
Обнаружение и сортировка высокой пропускной способности
Флуоресцентное обнаружение: лазерный луч вертикально облучает клеточный поток, рассеянный свет отражает объем клетки, интенсивность флуоресцентного сигнала представляет собой концентрацию антигена или вещества в ядре.
Выполнение сортировки: в зависимости от результатов тестирования, через электрическое поле, оптический пинцет, микроклапан PDMS или фазовый клапан и т. Д. контролируется поток клеток. Например, переключение электрического поля может привести к отклонению заряженных клеток в различные пулы сбора; Технология оптических пинцетов обеспечивает точное позиционирование микронного уровня с помощью лазерного захвата и перемещения.
Интеграция анализа вниз по течению
Анализ деформации в реальном времени: интегрированный высокоскоростной модуль визуализации, в режиме реального времени фотографирует клеточную деформацию, яркость, размер и другие параметры, в сочетании с флуоресцентными сигналами для многомерного анализа.
Закрытая операция: образец полностью закрыт от ввода образца до анализа, уменьшает загрязнение и операционные ошибки, повышает надежность данных.
III. Преимущества технологии: эффективность, точность, низкая стоимость
Высокопроизводительная обработка: массивная конструкция параллельных каналов поддерживает обработку более 50 образцов в час, а выделение 10 клеток занимает всего 10 минут.
Высокая чистота и коэффициент извлечения: чистота разделения 95% - 99,9%, коэффициент извлечения более 90%, коэффициент удержания клеточной активности более 95%.
Низкая стоимость и простота использования: массовое производство чипов снижает затраты на однократное разделение (1 / 5 - 1 / 10 для традиционных методов), автоматизированные операции уменьшают искусственные ошибки и подходят для подготовки клеток промышленного уровня.
IV. Сценарии применения
Обнаружение циркулирующих опухолевых клеток (CTCs): с помощью технологии DLD выделяются CTC диаметром 20 мкм с чистотой более 99%.
Иммуноклеточная терапия: выделение высокоактивных CD8⁺T - клеток, сокращение цикла амплификации на 2 - 3 дня и снижение затрат на культивирование.
Исследования стволовых клеток: эффективная обработка микроскопических образцов биопсии, чтобы избежать провала эксперимента из - за недостаточного количества образцов.