用于循环肿瘤细胞捕获的鱼骨型微流控芯片的模拟仿真与优化

摘要：

目的 通过对鱼骨型微流控芯片进行模拟仿真与优化,实现癌症患者外周血中循环肿瘤细胞的高效捕获.方法 用Fluent 15.0软件对细胞在微流控芯片中的流动进行建模仿真,通过MATLAB编程统计芯片在不同结构参数(鱼骨宽度、鱼骨间隙、鱼骨高度、通道高度)、液体流动方向与流速等条件(共计250个条件)下所有细胞可被捕获的位置数目,预测细胞捕获效率,并进行实验验证.结果 在鱼骨宽度75 μm、间隙125 μm、深度70 μm、通道深度30μm、流体正向且流速1 mL/h的条件下,鱼骨芯片可以达到最高的细胞捕获效率.结论 通过计算流体动力学方法对在不同芯片中的细胞捕获进行模拟,利用MATLAB建立捕获效率的统计模型并进行优化,快速筛选出可获得细胞高效捕获的参数组合,并通过实验,对优化的芯片参数进行验证,实现了循环肿瘤细胞的高效捕获.

关键词：微流控芯片、循环肿瘤细胞、细胞捕获、流体模拟

所属期刊栏目：31

分类号：R318.01(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金项目81371712;上海市自然科学基金项目13ZR145610;高等学校博士学科点专项科研基金20130073120106

在线出版日期：2016-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：401-407