實驗名稱：聲流控細胞分選

　　研究方向：基于聲流(liu)控的(de)活(huo)死(si)細胞分選技術(shu)是一種(zhong)利用聲波在(zai)(zai)微(wei)流(liu)體通(tong)道中產生的(de)特定(ding)流(liu)場效應來實現細胞分選的(de)方(fang)法。這種(zhong)技術(shu)結合了聲學、流(liu)體力學和生物學原理，能夠在(zai)(zai)不破壞細胞活(huo)性(xing)的(de)前提(ti)下(xia)，高效、精(jing)準地分離活(huo)細胞和死(si)細胞。

　　基于微(wei)(wei)流(liu)控(kong)(kong)的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)主要(yao)有以下幾種(zhong)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)機制，基于電(dian)(dian)(dian)學、聲(sheng)(sheng)學、微(wei)(wei)閥、氣(qi)泡(pao)噴射、光(guang)(guang)學的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)方法(fa)(fa)。但許多方法(fa)(fa)仍然存在(zai)(zai)一定的(de)(de)局(ju)限性，阻礙(ai)了(le)其(qi)在(zai)(zai)實(shi)際應用(yong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)可(ke)(ke)(ke)(ke)行性。例(li)如，基于介電(dian)(dian)(dian)泳（DEP）的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)需要(yao)精細(xi)(xi)(xi)維護樣(yang)品的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)特(te)性，尤其(qi)是電(dian)(dian)(dian)導率，不同生(sheng)物樣(yang)品之間的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)導率可(ke)(ke)(ke)(ke)能存在(zai)(zai)顯(xian)著差異(yi)。此外，施加的(de)(de)強電(dian)(dian)(dian)場(chang)可(ke)(ke)(ke)(ke)能導致細(xi)(xi)(xi)胞電(dian)(dian)(dian)穿(chuan)孔和(he)熱損(sun)傷。產生(sheng)氣(qi)泡(pao)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)方法(fa)(fa)，當微(wei)(wei)氣(qi)泡(pao)破裂時，它(ta)會回(hui)流(liu)到流(liu)道(dao)(dao)中(zhong)(zhong)，從而將細(xi)(xi)(xi)胞拉入目標出(chu)口的(de)(de)相反方向，增加錯誤分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)的(de)(de)風險(xian)。光(guang)(guang)學分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)方法(fa)(fa)光(guang)(guang)路(lu)過(guo)于復雜，無法(fa)(fa)發揮微(wei)(wei)流(liu)體(ti)系統體(ti)積小(xiao)的(de)(de)優(you)勢。而磁分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)方法(fa)(fa)過(guo)于依賴分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)樣(yang)品的(de)(de)磁特(te)性，不具有通用(yong)性。而聲(sheng)(sheng)學分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)方法(fa)(fa)則(ze)具有的(de)(de)應用(yong)優(you)勢：(1)非(fei)侵入性：聲(sheng)(sheng)流(liu)控(kong)(kong)技術(shu)不需要(yao)對細(xi)(xi)(xi)胞進行化學標記或物理(li)處(chu)理(li)，因此能夠保持細(xi)(xi)(xi)胞的(de)(de)完整(zheng)性和(he)活(huo)性。（2）高效性：聲(sheng)(sheng)波在(zai)(zai)微(wei)(wei)流(liu)體(ti)通道(dao)(dao)中(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)(de)流(liu)場(chang)效應能夠迅速作(zuo)用(yong)于細(xi)(xi)(xi)胞，實(shi)現(xian)快速分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)。(3)精準(zhun)(zhun)性：通過(guo)調(diao)整(zheng)聲(sheng)(sheng)波參數(shu)和(he)微(wei)(wei)流(liu)體(ti)通道(dao)(dao)的(de)(de)設計，可(ke)(ke)(ke)(ke)以實(shi)現(xian)對不同種(zhong)類細(xi)(xi)(xi)胞的(de)(de)精準(zhun)(zhun)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離。（4）可(ke)(ke)(ke)(ke)擴展性：聲(sheng)(sheng)流(liu)控(kong)(kong)技術(shu)可(ke)(ke)(ke)(ke)以與(yu)其(qi)他微(wei)(wei)流(liu)控(kong)(kong)技術(shu)相結(jie)合，構(gou)建集成化的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞處(chu)理(li)平臺。

　　基于聲流控的(de)(de)活(huo)死(si)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)分(fen)(fen)選(xuan)技(ji)術(shu)在生(sheng)物醫學研究、藥物篩(shai)選(xuan)、細(xi)(xi)胞(bao)(bao)治(zhi)療等領域(yu)具有(you)廣泛的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)前(qian)景。例如，在藥物篩(shai)選(xuan)過程中，可以利用(yong)(yong)該(gai)(gai)(gai)技(ji)術(shu)快速分(fen)(fen)離出對藥物敏感的(de)(de)活(huo)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)和(he)已死(si)亡的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)，從而評估藥物的(de)(de)療效和(he)毒性。此外，該(gai)(gai)(gai)技(ji)術(shu)還可以用(yong)(yong)于細(xi)(xi)胞(bao)(bao)治(zhi)療前(qian)的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)質量控制，確保治(zhi)療用(yong)(yong)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)活(huo)性和(he)純度。隨(sui)著微納加工技(ji)術(shu)、聲學技(ji)術(shu)和(he)生(sheng)物技(ji)術(shu)的(de)(de)不斷(duan)發展，基于聲流控的(de)(de)活(huo)死(si)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)分(fen)(fen)選(xuan)技(ji)術(shu)將不斷(duan)向更(geng)高(gao)精度、更(geng)高(gao)通量和(he)更(geng)低成本的(de)(de)方(fang)向發展。未(wei)來，該(gai)(gai)(gai)技(ji)術(shu)有(you)望(wang)在更(geng)多領域(yu)得到(dao)應(ying)用(yong)(yong)和(he)推(tui)廣，為生(sheng)物醫學研究和(he)臨床(chuang)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)更(geng)加便捷和(he)高(gao)效的(de)(de)解(jie)決方(fang)案。

圖(tu)：聲流控細胞(bao)分選測試原理框(kuang)圖(tu)

　　實驗目的：利用(yong)壓電換能器在微流道(dao)(dao)中產(chan)生的(de)聲流體隧道(dao)(dao)，實現活死(si)細胞的(de)分(fen)選

　　測試設備：示波器、信號發生器、ATA-1372A寬帶放大器、上位機、高速相機、超聲換能器(qi)、注(zhu)射泵等。

　　實驗過程：設計(ji)具(ju)有特定幾何(he)形(xing)狀(zhuang)和尺寸的(de)微(wei)流體通道，以確保聲(sheng)波(bo)在通道內產(chan)(chan)生(sheng)預期(qi)的(de)流場效應。在微(wei)流體通道的(de)兩側(ce)設置(zhi)壓(ya)(ya)電換能器(qi)，使用信號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)產(chan)(chan)生(sheng)激勵(li)信號(hao)，再(zai)通過ATA-1372A寬帶放大(da)器(qi)放大(da)驅動壓(ya)(ya)電換能器(qi)，通過施(shi)加電信號(hao)產(chan)(chan)生(sheng)聲(sheng)波(bo)，同時打開(kai)注(zhu)射(she)(she)泵向(xiang)微(wei)流控芯片中注(zhu)射(she)(she)活死細胞(bao)混合溶液，再(zai)利用示(shi)波(bo)器(qi)觀察電壓(ya)(ya)大(da)小，高速(su)顯微(wei)鏡觀察細胞(bao)運(yun)動軌跡。

　　功率(lv)放大器(qi)推薦：ATA-1372A

　　圖：ATA-1372A寬帶功率放大器指標參(can)數

　　本文(wen)實驗素材(cai)由西安安泰電子整理發布(bu)，西安安泰電子科技(ji)有(you)限公司（Aigtek）是國(guo)內(nei)專(zhuan)業(ye)從事測(ce)量儀(yi)(yi)器(qi)研發、生產(chan)和銷售的(de)(de)(de)高科技(ji)企業(ye)。公司致力(li)于功(gong)率放大器(qi)、功(gong)率信號源(yuan)、功(gong)率放大模(mo)塊、計量校準產(chan)品(pin)等產(chan)品(pin)為(wei)(wei)核心的(de)(de)(de)相關行業(ye)測(ce)試解決方案的(de)(de)(de)研究(jiu)，為(wei)(wei)用(yong)戶提(ti)供具有(you)競(jing)爭(zheng)力(li)的(de)(de)(de)測(ce)試方案，Aigtek已經成為(wei)(wei)在業(ye)界(jie)擁有(you)廣泛產(chan)品(pin)線，且(qie)具有(you)相當規模(mo)的(de)(de)(de)儀(yi)(yi)器(qi)設備供應(ying)商，樣機都支持免費試用(yong)。如想了(le)解更多實驗方案，請(qing)持續關注安泰電子官網hkdyw.cn或撥打029-88865020。