激光对微流体内细胞导向作用的研究

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由于近些年来癌症发病率持续升高,细胞病变日益严重,所以说研究细胞具有十分重要的意义。当前细胞分离有很多方法,如流式细胞仪、十字交叉色谱分离器等方法,但是都存在着不足。基于此,本课题的目的就是要基于激光导向细胞的原理,开发出一种能快速分离细胞的仪器,能够实现高通量、高效率、无损伤的分离细胞。  本课题主要是基于激光的粒子性,根据动量原理的一种细胞分离方法。具体是根据光与粒子相互作用时有动量的传递,导致细胞的运动状态发生改变,从而按预定目标实现细胞的分离。  在本文里,首先介绍了一下相关课题的背景意义和国内外现状,并介绍了课题的目的,重点阐明了激光导向细胞的原理和受力分析;其次,用COMSOL仿真软件对各种不同实验条件进行仿真实验,包括激光的影响因素和微流控芯片的影响因素,得出了一系列数据,为实验展开提供了数据理论基础;最后搭建实验平台,进行了激光导向细胞的实验。在实验过程中,通过改变影响实验结果的参数,如激光功率、激光波长等参数,对微流体内细胞进行导向作用,实现了单通道低速分离细胞的目的。在本实验现有的器材下,我们对酵母菌细胞在微流控芯片里利用激光导向分离,导向细胞分离速度大约是每分钟30个,有效分离效率为70%左右,即分离出来的目标细胞的纯度约是70%。  综上所述,课题取得了部分成果,但是由于时间和各种条件的限制,没有做到完美。个人觉得以后要朝着两个方面发展完善:①微流控芯片要制成多通道,能实现多通道同时分离;②多通道的同时还要研究激光触发方式,要缩短单个细胞分离时间,从而提高分离速度。
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