微流科技团队:单细胞筛选装置—3D来袭

来源:作者:时间:2022-03-27 14:02:32
  细胞是生物体最基本的组成单元,细胞的特殊性决定了个体的特殊性,对细胞的研究是揭开生命奥秘和征服疾病的关键。在 21 世纪疫情肆虐的今天,单细胞的分析也成为了研究热门和发展趋势。我国科技部在2017年4月发布的《“十三五”生物技术创新专项规划》指出,要突出创新药物、医疗器械等重大产品研制和精准化、个体化、可替代或可再生为代表的未来医学发展,重点突破新型疫苗、抗体制备、免疫治疗等关键技术,抢占生物医药产业战略制高点,明确提出要发展的颠覆性技术有“新一代生物检测技术 :发展单细胞分离技术”。

  如何实现目标细胞的高效富集、活性保持、快速分类一直是困扰人们的问题。实际应用中成品率、加工难度等各种成本因素也是细胞筛选技术推广的重要障碍。为此,微流科技团队研发了一种三维筛分系统。

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  团队首先进行平面硅基细胞筛的设计、加工与表征,进行2D封装和离心管式封装;其次,进行聚合物基细胞筛器件设计、结构优化与 3D 封装、搭建测试平台、讨论模拟活检样本富集结果;然后,将3D 细胞富集筛选技术应用于临床液体活检实验。

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  通过增维策略,团队设计三维螺旋通道,流道长度增加、接触面积增大、驱动外力减小,达到细胞的高通量富集目的,与2D商用平面细胞过滤器相比,其吞吐率提高了20倍;采用可拆卸的锥形硅基筛分膜,可有效防止液体泄漏,也利于目标细胞的活性保持以及回收,便于运输下游分析,实验样品的存活率高达93%,回收率在80%以上;团队研制出的3D筛分系统的核心部件由商业3D打印服务商制作,便于用户复制,而微孔膜作为消耗品也很容易获得。通过使用商业服务,该系统具有较高的成本效益,核心组件的可重用性低于10美元,每项测试的消耗性部件成本低于0.1美元。

  相信在不远的将来,团队所研发的三维筛分系统会是单细胞筛选装置市场的一大有力竞争者。

中国科技报道

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