粘弹性微流体用于提高亚微粒粒子和细胞外囊泡的分离分辨率

科学领域:

• 微流体学 微流体学
• 生物技术是生物技术.
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 包括细胞外囊泡 (EV),病毒和细菌在内的微小粒子操纵对于疾病诊断和治疗至关重要.
• 粘弹性微流体提供基于非牛顿流体弹性的高分辨率粒子操纵,目前最先进的分辨率约为200纳米.

研究的目的:

• 开发一种粘弹性微流体装置,用于微微粒子的增强分离分辨率.
• 优化操作条件 (流量,流量比,PEO度) 以提高分离性能.
• 为了证明该设备在分离聚乙烯颗粒和癌细胞分泌的EVs方面的能力.

主要方法:

• 开发和优化一个粘弹性微流体装置.
• 100nm,200nm和500nm聚乙烯颗粒的三元混合物分离.
• 癌细胞分泌的细胞外囊泡 (EVs) 的分离成小 (<150 nm),中 (150-300 nm) 和大 (>300 nm) 尺寸组.
• 对高度聚乙烯氧化物 (PEO) 对纳米粒子迁移的研究.

主要成果:

• 实现了高达100nm的更精细的分离分辨率.
• 分离的聚乙烯颗粒的纯度>90% (100nm),>70% (200nm) 和>82% (500nm).
• 分离式电动汽车的效率为86% (sEV),80% (mEV) 和50% (lEV),丰富系数分别为2.4,1.1和1.3.
• 在微通道中心观察到50nm小的纳米颗粒的意想不到的度,具有高PEO度.

结论:

• 开发的粘弹性微流体装置显著提高了亚微米粒子分离分辨率.
• 优化的设备证明了合成粒子和生物EVs的有效分离.
• 这种无标签,简单的微流体系统显示出在化学,生物,医学和环境领域的各种应用的巨大潜力.