基于微流控的細(xì)胞操縱技術(shù) 細(xì)胞是生物體和生命活動(dòng)的基本單位，細(xì)胞操縱對(duì)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的研究、生命活動(dòng)規(guī)律和本質(zhì)的探索、疾病的診斷與治療、藥物的篩選與設(shè)計(jì)等都具有十分重要的意義。針對(duì)細(xì)胞研究應(yīng)用而生的細(xì)胞操縱技術(shù)一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，其中包括諸如介電泳法、電阻抗法、免疫磁珠法、力學(xué)特性法等一系列有效方法。概述技術(shù)難點(diǎn)及要求對(duì)細(xì)胞本身的傷害比較小，確保細(xì)胞的原生性狀；對(duì)細(xì)胞的分離精確，分離識(shí)別率高；所需要的細(xì)胞數(shù)目少，或者是在一種較大量的細(xì)胞中分離出較小量的細(xì)胞；成本低，操作簡便，易于臨床使用。傳統(tǒng)細(xì)胞操縱方法類型方法概述

細(xì)胞粘性利用細(xì)胞表面糖蛋白的變化進(jìn)行檢測和分離化學(xué)方法免疫磁珠MACSMicrobeads特異性標(biāo)記

牽拉形變通過對(duì)細(xì)胞施加梯度切應(yīng)力改變細(xì)胞遷移速度非電學(xué)物大小、體積不同細(xì)胞的基本物理屬性，圖像法判別理方法運(yùn)動(dòng)特性細(xì)胞在層流中的運(yùn)動(dòng)特性的不同

密度梯度離心percoll連續(xù)密度梯度分離法

流式細(xì)胞儀熒光標(biāo)記法電學(xué)方法阻抗法高頻交流電下細(xì)胞阻抗的特異性

介電泳介電常數(shù)較低的物體在非勻強(qiáng)電場中的受力現(xiàn)象微流體系統(tǒng)是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，是指能在微觀尺寸下實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜流體的控制、操作和檢測的系統(tǒng)，包括微傳感器、微通道、微泵、微閥等元件，是微流控技術(shù)的核心部件。微流控技術(shù)簡介由于在現(xiàn)有技術(shù)水平下的微流道尺寸與細(xì)胞的特征尺寸有良好的相容性，可利用微流體系統(tǒng)高度模擬及還原一個(gè)體內(nèi)細(xì)胞生存的微環(huán)境，這大大提高了細(xì)胞探測的準(zhǔn)確度和可靠性。微流控技術(shù)簡介介電泳法原理：介電泳(DEP)，也稱雙向電泳，是介電常數(shù)較低的物體在非勻強(qiáng)電場中受力的現(xiàn)象。介電力大小與物體是否帶電無關(guān)，與物體的大小、電學(xué)性質(zhì)、周圍介質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)，以及外加電場的場強(qiáng)、場強(qiáng)變化率、頻率有關(guān)。優(yōu)點(diǎn)：易與流體系統(tǒng)結(jié)合、不須標(biāo)定、對(duì)少見的細(xì)胞有高選擇性缺點(diǎn)：非連續(xù)、作用范圍小、不易釋放介電泳法原理圖

(a)介電泳力;(b)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)介電泳;(c)細(xì)胞分選免疫磁珠法原理：免疫磁珠法分離細(xì)胞是基于細(xì)胞表面抗原能與連接有磁珠的特異性單抗相結(jié)合，在外加磁場中，通過抗體與磁珠相連的細(xì)胞被吸附而滯留在磁場中，無該種表面抗原的細(xì)胞由于不能與連接著磁珠的特異性單抗結(jié)合而沒有磁性，不在磁場中停留，從而使細(xì)胞得以分離。優(yōu)點(diǎn)：抗原抗體特異性配對(duì)、收集待測物缺點(diǎn)：不能同時(shí)收集多種細(xì)胞、磁力對(duì)細(xì)胞的傷害較大免疫磁珠法原理圖激光光鑷法原理：光子具有動(dòng)量，當(dāng)一束高度匯聚的激光束照射在微粒上時(shí)，由于微粒對(duì)光的折射、反射和吸收將產(chǎn)生一個(gè)非常小的梯度力，這個(gè)梯度力將細(xì)胞束縛在激光焦點(diǎn)附近，起到了一個(gè)光學(xué)陷阱的作用，從而可以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行捕獲和操縱。優(yōu)點(diǎn)：非接觸、對(duì)樣品無污染、操作精度高缺點(diǎn)：對(duì)細(xì)胞具有光學(xué)損傷光鑷操縱系統(tǒng)其他操縱方法

機(jī)械操縱法原子力顯微鏡總結(jié)

先介紹了細(xì)胞操縱的要求和一般的操縱方法，然后對(duì)目前已有的常見微流體細(xì)胞操縱技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹和綜述，并且對(duì)各個(gè)技術(shù)的應(yīng)用范圍、優(yōu)勢(shì)和存在的問題進(jìn)行了分析和比較。可以看到，每種方法都有