使用elasto-惯性聚焦和虚拟流体通道的高通量可调整的可变形细胞计.
Zheng Zhou1, Chen Ni1, Zhixian Zhu1
1School of Mechanical Engineering, and, Jiangsu Key Laboratory for Design and Manufacture of Micro-Nano Biomedical Instruments, Southeast University, Nanjing, 211189, China. nan.xiang@seu.edu.cn.
Lab on a chip
|September 28, 2023
概括
这项研究引入了可调节的可变形细胞计,用于各种细胞类型的高通量机械表型. 这种新系统根据大小和变形准确地分类细胞,为生物样本分析提供了灵活的工具.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 细胞机械特性是细胞状态和疾病的关键生物标志物.
- 现有的微流体变形性细胞计缺乏对多个细胞大小的普遍适用性.
- 单一的设备来表征不同的细胞大小仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一个高通量,可调节的可变形细胞计系统.
- 为了使多个细胞大小的特征使用单个微流体装置.
- 通过深度学习来提高细胞分类准确度.
主要方法:
- 整合了3D拉斯托-惯性聚焦和虚拟流体通道.
- 可调节的流量比产生剪切力和诱导细胞变形.
- 开发一个小型双边细分网络 (mini-BiSeNet),用于快速的细胞识别和特征提取.
主要成果:
- 实现了高通量 (高达3000个单元/秒) 和多个单元大小的可调节检测.
- 通过结合elasto-惯性聚焦和虚拟通道证明了同质的细胞变形.
- 在使用深度学习对不同细胞群 (A549,MCF-7,MDA-MB-231,WBCs) 的分类中达到~90%的准确性.
结论:
- 拟议的可变性细胞测量系统提供了精确和快速的机械表型.
- 该系统在表征各种生物样本,包括多发性液时表现出灵活性.
- 这项技术有望推动无标签细胞分析和疾病检测.
