长春光机所在多色拉曼微流控稀有细胞分选研究获得进展

近期，长春光机所吴一辉研究员团队在国际顶级期刊《Biosensors and Bioelectronics》以“Multistage microfluidic cell sorting method and chip based on size and stiffness”为题发表了研究论文，报道了他们在基于微流控芯片的肿瘤细胞无标记分选领域的重要研究进展。
 
　　这项研究建立了细胞在侧向位移芯片内的流体动力学模型，定量分析了基于细胞体积、杨氏模量等物理参数下的微流控芯片无标记高通量、无堵塞分选方法，优化了芯片阵列，研制出了一种多物理参数分级分选的微流控阵列分选芯片，解决了高通量与高准确性的矛盾；这项研究将细胞刚度有效地纳入分类依据，给出了一种控制流体流速使癌细胞与正常细胞间微小刚度差得以在微流动中体现和放大的细胞分离方法和理论依据，构建了从外周血细胞中捕获和分析肿瘤细胞的分选分析系统，并进行了实际临床血液样本测试，这是目前报道的全微流体无标记CTCs较为完整的分选分析系统，结合拉曼光谱分析系统，该系统有可能发展成一站式无标记高性能CTCs分类分析设备。这项工作为利用多种物理性质来分选CTCs提供了一个新的视角，这些物理性质的组合使用可以提高分离特异性并减少细胞异质性的影响。

图1 多级侧向位移微流控分选及拉曼光谱无标分析系统

研究人员使用液滴形微柱新开发了临界尺寸为8μm和13μm的两级阵列DLD芯片，该芯片结构简单，重复性好，对CTCs的分选纯度为98.25±2.48%，回收效率为96.30±2.10%，通量高达2mL/min，性能达到国际先进水平。该文研究的相关内容是在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目《多色拉曼光谱微流控芯片高通量稀有细胞分选系统》的支持下，联合清华大学、吉林大学团队于今年3月完成。