可编程芯片上操作和分离生物细胞使用旋转AC-FFET平台
Wanping Gao1,2, Yupan Wu1,2,3,4, Yuanbo Yue2
1School of Integrated Circuits, Southeast University, Wuxi 214000, China.
Analytical chemistry
|February 27, 2026
概括
这项研究引入了一种新的双极电极相关微电机推进 (BAMP) 平台,用于精确,无接触地操纵生物实体. 该系统允许使用电场进行可编程的细胞控制,分类和分离,从而推动生物医学研究和微设备的发展.
科学领域:
- 微流体学和纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞操纵 细胞操纵
背景情况:
- 精确操纵微/纳米生物实体对于生物医学应用至关重要.
- 现有的方法往往缺乏可编程性,选择性,或需要物理接触和标签.
- 这限制了它们在复杂的生物环境中的使用.
研究的目的:
- 开发一个可编程,无接触操纵生物实体的新平台.
- 为了使细胞丰富,轨迹方向和使用电场调制进行分离.
- 为了证明基于介电性质的无标签细胞分类.
主要方法:
- 使用双极电极关联微电机推进 (BAMP) 平台.
- 使用旋转交流电流场效应晶体管 (ROT-FFET) 进行电场控制.
- 动态重新配置的诱导电荷电体 (ICEO) 流动和介电泳 (DEP) 力量.
主要成果:
- 实现了合成粒子和活细胞 (酵母,293T,红细胞) 的实时操纵,直至3.5μm s-1 .
- 证明了细胞丰富,轨迹转向和分离的可编程控制.
- 通过利用介电性质,成功进行了无接触,无标签的细胞分类.
结论:
- 该BAMP平台提供精确的,可编程的,和微/纳米生物实体的无接触控制.
- 这项技术在增材制造,微机器人和生物医学微设备中具有广泛的应用.
- 未来的工作可以整合指导运动,用于自下而上的复杂结构的制造.
