多电极阵列微流控芯片内细胞介电泳运动分析

摘要：

研究了多电极阵列微流控芯片内不同细胞在介电泳力下的运动特征,对外部形态相同而内部组蛋白不同的两种细胞进行了分离.多电极阵列微流控芯片在流道的5个正方形横截面嵌入电极阵列,每个横截面的一组对边嵌入8根电极,此结构扩大了微流道的尺寸,可以实现细胞在介电泳力的作用下高流量分离.为了研究微流控芯片内细胞运动特征,首先通过电场数值分析,对一个横截面内多电极电场分布进行了计算,得到了最佳电极组合方式,使得电场分布均匀,且介电泳力最大.之后,通过实验分析了在不同频率、多电极复杂电场下,外部形态相同而内部组蛋白不同的人肺部成纤维细胞MRC-5的运动特点.通过对介电泳力的波谱进行分析,得到了野生型(WT)和组蛋白-GFP型(GFP-HT)两种细胞的分离频率为f=30 kHz.最后,在两个入口处通入不同比例的蔗糖(Sucrose)溶液与两种细胞混合液,计算了细胞的分离率.当两个入口的流量比为12:1时,两种细胞的分离率可以达到93.5％.本研究提出的多电极阵列微流控芯片分离细胞的方法为细胞的高流量快速分离奠定了基础.

关键词：介电泳、细胞运动、多电极、复合电场、最优电极组合、微流控芯片

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资助基金：国家自然科学基金项目.51706098,51506175;江苏省自然科学基金项目BK20170792;广东省科技计划项目2017A020215134

在线出版日期：2019-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：221-228