
借助可通过磁场切换的过滤模式,该设备有望实现细胞分选
华盛顿 — 钻研人员造作了一种磁驱动旋转微过滤器,可用于过滤微流体装置内的颗粒。他们通过造作一种磁性资料造作了这种微幼的转向过滤器,这种磁性资料能够用一种极度精确的3D打印技术,即双光子聚合技术来使用。
微流体设备,也被称为芯片上的尝试室设备,能够用来在一个通常只有几平方厘米或更幼的芯片内执行多样化的尝试室职能。这些器件蕴含了复杂的微流体通路网络,它们可能用于多种利用,如筛选有医治潜力的分子或进行检测疾病的血液测试。
中国科学技术大学钻研幼组成员吴东(音译)暗示:“通过扭转表部磁场的方向,我们造作的微过滤器能够凭据必要进行远程操作,要么过滤特定大幼的颗粒,要么让它们全数通过。这种职能能够基于微流体设备进行很多类型的化学和生物钻研,沉要的是,使芯片能够沉复使用。”
在OSA期刊Optics Letters《光学快报》上,吴东和来自岳阳工业大学和日本理研先进光子学中心的同事们展示了他们的新型旋转微滤器,这种过滤器能够在微流控装置中对粒子进行高效分类。
中国科学技术大学的王朝伟(音译)说:“这种过滤器最终能够用于对分歧大幼的细胞进行分类,如分离循环肿瘤细胞用于分析,或检测可能预示疾病的异常大的细胞。随着进一步的发展,它甚至有可能用于植入体内的癌症检测设备。”

一个更多职能的过滤器
微流控芯片中时时使用带有微孔的过滤器作为一种被动的过滤步骤,凭据孔的大幼对粒子或细胞进行分类。然而,由于过滤器中的孔的数量和状态不能动态扭转,现有的设备不足按需分类分歧类型的颗;蛳赴慕媒菪。为了扩大微流控装置的用处,钻研人员开发了一种能够在选择性过滤和被动通过等模式之间自由切换的过滤器。
他们利用双光子聚合技术造作了这种新型滤光片,这种技术利用聚焦的飞秒激光束来固化或聚合一种被称为光刻胶的液体光敏资料。由于双光子吸收,聚合能够以极度精确的方式实现,这使得在微米尺度上造作复杂的结组成为可能。
为了造作这种微过滤器,钻研人员合成了磁性纳米颗粒,并将其与光刻胶混合。造作旋转微滤波器必要他们优化用于聚合的激光功率密度、脉冲数和扫描距离。在一个载玻片上测试其磁性驱动个性后,他们将微过滤器集成到一个微流控装置中。
多个过滤模式
为了过滤较大的颗粒,利用了垂直于微通路的磁场。过滤过程实现后,通过施加一个平行于微通路的磁场,将微过滤器旋转90°,大颗粒就能够开释出来,而后能够凭据必要沉复过滤过程。
钻研人员用直径别离为8.0和2.5微米的聚苯乙烯颗;旌显诰凭芤褐,验证了过滤器的过滤机能。中国科学技术大学的张晨初(音译)暗示:“很显著,幼于孔径的颗粒很容易通过微过滤器,而较大的颗粒则被过滤掉。在通过模式下,任何被过滤器捕获的较大颗粒都被流体冲走,这能够预防过滤器梗塞,允许微过滤器沉复使用。”
钻研人员打算优化微过滤器,使其能够用于按大幼分离细胞。钻研人员暗示,若是成功的话,这项技术最终将利用于人体。由于体液的粘度比酒精高,他们必要沉设微通路的结构或处置微通路的表表,以维持高流速,并预防细胞粘附在通路或过滤器上。

该文章颁发于OSA期刊 OpticsLetters《光学快报》
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