微通道变形效应*

成像流式细胞术凭借其高通量细胞分析的能力，是一种强有力的工具。在微流控平台上高速光学成像方法的问世，显著提高了细胞的吞吐量，给仪器和应用带来了许多自由度，但同时也给微流控芯片带来了困境。特别地，随着流量的增加，流速也随之增加(目前达到10 m / s )，微流控芯片上增大的流体动压使微通道壁面变形，产生不利影响，导致图像散焦模糊。在此，我们对流致微流控芯片壁变形对成像流式细胞术的影响进行了全面的研究。我们用聚二甲基硅氧烷( PDMS )和玻璃制成3种几何形状相同、刚度不同的微流控芯片，考察材料对图像质量的影响。首先，我们发现PDMS微通道在0.6 MPa压力下的最大变形量\u003e 60μm，而玻璃微通道在相同压力下没有明显变形。其次，我们发现滞后时间的偏差，表明微通道变形导致的迁移微球速度差在PDMS微通道为29.3 ms，在玻璃微通道为14.9 ms。第三，玻璃微通道聚焦细胞在X-Y平面内成稍窄的流，在Z轴方向上成明显窄的流(在玻璃通道内以0.5、1.5 0.5、1.5和3 m / s时，聚焦百分比分别提高了30 %、32 %和5.7 % )，无论流速大小，玻璃微通道均表现出更稳定的聚焦细胞平衡位置。最后，我们将玻璃微流控装置与光流控时间拉伸显微成像技术相结合，以25m / s的流速实现了世界上成像速度最快的流式细胞术。