绝缘体介电电泳细胞分离器件数值分析和优化

绝缘体介电电泳(iDEP)利用微流体管道中均匀绝缘柱阵列产生介电电泳(DEP)所需要的非均匀电场,实现微全分析系统(μTAS)和芯片实验室(LOC)中细胞等生物粒子的分离.对这种新型的iDEP器件进行理论分析,建立了数值计算方法.基于有限元数值计算理论,利用Ansys软件,计算了细胞的介电电泳力,验证了iDEP的富集原理,对iDEP器件的介质形状、尺寸、间距和微管道长度等参数进行了优化,提出了设计准则.选用间距10μm,圆形,微管道长度3550μm的5×5绝缘柱阵列,器件性能最优.

基于微流控芯片快速高分辨率检测亚群识别RAW 264.7免疫耐受细胞和筛选药物的新方法

脓毒症是重症医学中一种常见且致死率高的疾病,是早期过度炎症转变为长期免疫抑制的过程,在先天免疫细胞中表现为细胞应激性降低,即脂多糖耐受性。现有大多数检测细胞脂多糖耐受的方法,无法准确识别少量存在的亚群细胞,且面对复杂的细胞体系鉴定能力有限,亟待开发一种快速、无标记的检测免疫耐受细胞状态的方法。本研究应用微流控直流介电泳芯片通过生物物理性质对炎症细胞、免疫耐受细胞状态进行区分性的表征,并尝试通过改变细胞生物物理性质筛选逆转免疫耐受的药物。结果表明,三种细胞的生物物理特征值分别为4.28×10^(8)、3.13×10^(8)和4.25×10^(8)V/m^(2),即所建立的方法可用于区分LPS耐受细胞。本芯片有望应用于医学诊断和药物筛查。