微流控技術(shù)助力中國科研人員成功實現(xiàn)單顆粒或細胞捕獲

記者從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校工程科學學院微納米工程實驗室在單顆粒或細胞捕獲研究領(lǐng)域取得重要進展。他們提出使用實時飛秒激光雙光子光刻技術(shù)，成功實現(xiàn)了單顆?；蚣毎牟东@，該技術(shù)還可以實現(xiàn)可控多顆粒或細胞團簇的實時捕獲，用于細胞通訊或顆粒之間的相互作用研究，有望*地推動細胞捕獲研究領(lǐng)域的發(fā)展。研究成果日前發(fā)表在微流控領(lǐng)域期刊《芯片實驗室》上，并被選為封面，同時被《自然·光子學》刊發(fā)。

在單細胞分析研究中，捕獲目標細胞是實現(xiàn)單細胞分析的*步。微流控芯片具有傳統(tǒng)實驗方法所不具備的一些優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛研究并應(yīng)用于單細胞捕獲領(lǐng)域中。其中，基于微流控的捕獲陣列方法是實現(xiàn)細胞或者顆粒捕獲分離zui簡單、zui常用的方法。然而，目前的微捕獲陣列面臨著幾個難題：首先是極低的捕獲效率(低于10%)；其次是無法實現(xiàn)針對目標結(jié)構(gòu)尺寸和幾何結(jié)構(gòu)的實時可調(diào)控性;再者，同時捕獲可控的顆粒團簇很難實現(xiàn)。

研究團隊首先設(shè)計制造了一定高度的微流控芯片，向芯片中通入包含有目標微顆粒或細胞的光刻膠或水凝膠;通過圖像實時觀測篩選目標顆粒，然后快速控制液體停流；使用飛秒激光在目標顆粒或細胞周圍加工微柱陣列；zui后洗掉光刻膠或水凝膠，得到目標結(jié)構(gòu)用于后續(xù)單細胞分析。單細胞或顆粒的捕獲效率接近，且捕獲目標的幾何尺寸和形狀實時可調(diào)，另外還可以實現(xiàn)可控數(shù)目的顆粒團簇的捕獲。