【摘要】：從樣品混合物中提純目標的細胞分離在生物醫學(xué)研究，臨床實(shí)踐以及國土安全需求(例如食品和水質(zhì)分析中的病原菌監測)中起著(zhù)關(guān)鍵作用。微流體細胞分離芯片使用小型化、集成化的設備提供了更高的分離純度和減少樣品量需求。介電泳(dielectrophoresis，DEP)在微流控技術(shù)中具有免標記進(jìn)行細胞分離的優(yōu)勢。導電聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)作為材料的微流控芯片由于其簡(jiǎn)單且低成本的軟光刻工藝受到研究者青睞。

然而，現有的導電PDMS電極的芯片需要在半成品模板上進(jìn)行額外的犧牲層光刻來(lái)分別制作電極和流道側壁。

本文提出了一種新穎的微流控介電泳分離芯片，其三維電極和流體結構完全由銀-PDMS(AgPDMS)材料構建，并使用SU-8模具開(kāi)發(fā)了低成本的一步成型工藝，無(wú)需額外的光刻步驟。本文提出的芯片具有獨特的兩層交叉指型電極，微電極結構不僅提供高效的介電泳電場(chǎng)，而且作為流道側壁并定義貫穿下層腔室的并行流道。實(shí)驗驗證了這種設計能夠構建空間不均勻的介電泳電場(chǎng)，從而在橫向和垂直方向上實(shí)現高效的細胞分離。

實(shí)驗評估了上層電極厚度對于細胞捕獲效率的影響，按比例擴展電極單元的芯片在進(jìn)行存活和滅活的宮頸癌細胞(Hela)分離時(shí)達到了95.4%的存活細胞高捕獲效率和85.6%的純度。結合計算機圖像處理技術(shù)，本課題開(kāi)發(fā)了程序輔助對逃逸細胞的視頻進(jìn)行計數。此外，本文還研究了基于芯片的抗癌藥物處理后細胞活性測定的可行性。