Samtidig måling af biofysiske egenskaber og position af enkelte celler i en mikroenhed

Sporing af enkeltceller og partiklers laterale position spiller en vigtig rolle i evalueringen af ​​effektiviteten af ​​mikrofluidcellefokusering, adskillelse og sortering. Traditionelt, ydelsen af ​​mikrofluid celleseparation og sortering evalueres enten ved at analysere input og indsamlede outputprøver, der kræver flere trin off-chip analyse eller brug af dyrt udstyr (f.eks. flowcytometri), eller ved at detektere cellernes sidepositioner ved hjælp af en dyr billedopsætning med høj hastighed med indviklede billedbehandlingsalgoritmer eller besværlig manuel analyse. Derfor, der er et stort behov for at udvikle en enkel tilgang til sidepositionsmåling af strømmende partikler.

I dette studie, et Singapore University of Technology and Design (SUTD) forskerhold ledet af lektor Dr. Ye Ai's udviklede en mikrofluidisk impedans flowcytometrianordning til lateral positionsmåling af enkelte celler og partikler med et nyt N-formet elektrodedesign.

En differentialstrøm opsamlet fra N-formede elektroder koder for strømmende enkeltpartiklers bane. Et enkelt analytisk udtryk er afledt til måling af partikelens laterale position baseret på forholdet mellem den genererende elektriske strøm og positionerne af de flydende partikler, elektroder og mikrokanaler, eliminerer brugen af ​​dyre højhastighedskameraer og beregningsmæssigt intens billedbehandling eller besværlig manuel analyse.

Ledende efterforsker, Dr. Ai sagde:"Sammenlignet med tidligere rapporterede impedans-baserede mikrofluidiske anordninger til måling af partikel lateral position, vi har opnået den højeste måleopløsning, højeste flowhastighed og mindste målte partikelstørrelse (3,6 μm perler). Oven i købet, denne metode er mere ligetil, da partikel lateral position kan beregnes direkte ud fra et simpelt analytisk udtryk i stedet for at bruge indekser, såsom transittid og højde af signaltoppen eller brug af lineær kortlægning med kalibreringskoefficienter til at transformere indekset (dvs. den relative forskel af signalets spidsstørrelse) til de elektriske estimater af den laterale position."