使用LabVIEW设计和开发用于分离稀有细胞的自动化系统

2013-01-24 09:17:21来源: 21IC
挑战:

设计、开发并制造一种能够检测和分离循环肿瘤细胞(CTCs)或母血中的胎儿细胞的工具,前者的目的是研究肿瘤学中的个体化治疗,后者是为了实现无创性产前诊断。

解决方案:

开发一种名为“芯片实验室”的专利技术,该技术利用活性硅衬底的微电子特性,可制造微型生物实验室,借助NI嵌入式控制器对悬浮细胞分别单独操作。

Silicon Biosystems公司的技术基于电场能够对悬浮在液体中的中性可极化粒子(比如细胞)施加作用力的能力。按照这种称为介电泳(DEP)的动电学原理,非均匀电场中的中性粒子会受到一个空间上电场强度沿(正)介电泳(pDEP)增加方向或者(负)介电泳(nDEP)减少方向的力。更具体地说,粒子由于其自身的电特性受到正介电泳力或负介电泳力,这种电特性取决于频率,以及粒子所悬浮于的介质的属性(图1)。

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图1. 通过介电笼捕获细胞

在DEPArray系统中,电场产生于硅芯片(图2a)的表面,该表面直接与细胞悬浮于其中的微流体腔相连。微流体腔被芯片表面以及距离芯片表面几十微米的透明覆盖面所封闭。活性芯片的表面实现了微单元的二维阵列,每一个微单元由平面电极和集成逻辑电路组成(图2b)。当被放到与电极相对应的区域中时,每一个电极可以通过编程产生一个势阱或介电笼。在每一个介电笼中,粒子可以处于稳定的悬浮状态,从而实现单独分析。因为每一个细胞都是被单独分析,系统能够实现基于荧光的复杂分析,从而可以识别令靶细胞区别于其它成千上万受污染细胞的独有特性。靶细胞能够独立,但也是同时地被移动到芯片的某个区域,微流体控制在那里将它们自动回收。

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图2. DEPArray芯片的布局

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关键字:LabVIEW  DEPArray系统  自动化系统

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0124/article_6745.html
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