有效的酵母细胞采集和操纵基于介电泳集成的数字微流体
Shengzhe Jiang1, Chang Li1, Dongping Wang1,2
1School of Information Science and Engineering, Shandong University, Qingdao 266237, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|March 18, 2025
概括
这项研究引入了一种数字微流体系统,集成过电泳 (DEP) 进行无标签的细胞操纵和液体处理. 这种新型系统在低电压下实现了90%以上的酵母细胞收集,从而保持了细胞活力.
科学领域:
- 微流体学 微流体学
- 生物技术是生物技术.
- 细胞工程 细胞工程
背景情况:
- 压电泳 (DEP) 提供无标签,精确的细胞操纵,但具有有限的液体处理能力.
- 将DEP与数字微流体 (DMF) 集成可以克服生物样本处理的这些局限性.
研究的目的:
- 开发和验证一个数字微流体系统与介电泳集成,用于同时处理颗粒和液体处理.
- 优化DEP参数,以实现高效,非侵入性的细胞采集.
- 为了证明系统在芯片上进行生物样本处理的能力.
主要方法:
- 设计和制造了一个数字微流体 (DMF) 平台.
- 在DMF系统中,用于粒子操纵的方法是压电泳 (DEP).
- 酵母细胞被用来验证粒子操纵效率.
- 进行模拟和理论建模来分析细胞行为.
- 使用图像识别分析量化细胞收集率.
主要成果:
- 综合系统显示了稳定的滴滴运动和分裂.
- 在10Vpp的低电压下,酵母细胞的收集率超过了90%.
- 没有标签的低压DEP工艺保持了酵母细胞的活力.
- 确定了最佳的DEP信号参数 (类型,频率,振幅) 以提高粒子收集.
结论:
- 开发的DEP集成的DMF系统有效地解决了粒子处理和液体处理的双重要求.
- 这种综合方法为芯片上生物样本处理提供了优化的解决方案,具有高效率和细胞活力.
- 该系统显示出在基于细胞的测试和诊断中各种应用的巨大潜力.
