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微流控光学:光学色谱分析法可分离无标记血细胞

2011-12-22 10:15
flinay
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  美国海军研究实验室(NPL;华盛顿,DC)计划使用以激光为基础、流体控光学的方法分离生物液体中的特定成分,这些方法不需要预先知道DNA序列属性,也不需要了解生物液体中附着的抗体和荧光标记。美国海军研究实验室正研究替代光作用力,这种光作用力是激光和特定的微观粒子相互作用所产生的。能量的改变依赖光学压力或作用力固有的差异,这些差异取决于粒子的大小,形状,折射率,或颗粒的分离形态。无标记光学色谱分析系统,它使用一个微流体芯片和激光束相反方向的流体,可以成功地确定不同类型的血细胞形态以及他们的分类参数。

  光学色谱分析法 

  与流式细胞计量不同,光学色谱分析法基于光作用力分离粒子的类型,不需要荧光或抗体标记,而是依靠微通道中粒子光作用力和流体作用力的平衡。光作用力,是指在激光或光束中粒子的散射、折射或与其他粒子的相互作用产生的作用力。这个概念在生物医学界非常广泛,比如光学镊子/捕获和光学升降机都应用了这样的技术。

  一台可连续发射1064nm激光,功率为3W的光纤激光器,固定在与流体流动相反的方向上。同时,一个直径0.5英寸,焦距100mm的镜头聚焦在激光器上。细胞流的流动是在五维移动平台上,由商用光纤照明器照明,镜头将图像放大10倍之后被传到CCD。

  为了了解细胞流中不同细胞类型的分离过程。浓度为10万细胞/毫升,成份为淋巴细胞、单核细胞、白细胞和红细胞稀释溶液被注入该微流体系统(见图)

图为 细胞流中不同细胞类型的分离过程

  显微镜图像显示一个光学色谱分析装置正捕获细胞。细胞由于压力驱动流入通道,如图所示从左上到右下角流动。激光光线从相反的方向进入通道,激光和流体流动相互作用,直到激光作用力和流体作用力平衡,从而导致细胞停留在测量位置。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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