红细胞力学特性对微通道中流体动力学特征的影响研究

目的狭窄通道中红细胞的运动特性在人体氧气运输、微血管疾病等生理病理中有着重要的意义。主要研究红细胞力学特性对狭窄微管中的流体动力学特征的影响。方法搭建内径约为4μm红细胞流动特性测量平台,通过高速摄像系统和压力控制系统,测量不同力学特性的红细胞在微管中运动时细胞的变形和流场流动特性。通过改变红细胞硬度、微通道两侧压差,综合探究细胞膜硬度、体积面积比对及通道两端压差对狭窄通道内的流动特性的影响。

新生婴儿与老年人红细胞物理特性对比实验

目的通过比较新生婴儿与80岁以上老年人红细胞物理特性(细胞表面积、体积和剪切弹性模量)及与总胆固醇、糖化血红蛋白等生理生化参数的相关关系,分析不同年龄和生化参数对红细胞物理特性的影响。方法采用微量吸管技术测量新生婴儿和80岁以上老年人的红细胞表面积、体积和剪切弹性模量,对数据进行统计分布分析、相关性分析和回归分析。结果80岁以上老年人红细胞体积、表面积、剪切弹性模量均值都比新生婴儿红细胞相应参数要小,同年龄组内单个人样本间的红细胞力学参数均值相差不大。新生儿红细胞几何参数分布与老人相比更为集中,而剪切弹性模量分布比老年人红细胞的更分散。新生婴儿红细胞物理特性与总胆固醇和出生孕周相关性高;老年人红细胞物理特性与舒张压和糖化血红蛋白的相关性高。结论新生婴儿与80岁以上老年人的红细胞物理特性有明显差异,影响不同年龄红细胞物理特性的生化指标也不同。

循环肿瘤细胞的微流控芯片分离及其物理性质测量分析

目的建立一种使用微吸管测量具有良好生理活性的循环肿瘤细胞(circulating tumor cells, CTCs)弹性模量的方法。方法使用商品化的微流控芯片富集血液中具有良好生理活性的CTCs,使用EpCAM抗体确定CTCs,并使用微吸管测量其弹性模量,同时与癌细胞系弹性模量相对比。结果对于癌细胞系的弹性模量,不仅在不同细胞系间存在较大的差异,在同一细胞系间也存在较大的异质性。血液中CTCs相比于同种癌细胞系属于弹性模量较小的癌细胞。结论该方法能够获得生理活性较好的CTCs并测量其弹性模量,为进一步研究CTCs力学特性与癌症诊断和治疗预后之间的相关关系,推进癌细胞物理标志物的发展提供细胞力学数据支持。