本文關(guān)鍵詞：可調(diào)節(jié)細(xì)胞位姿的顯微注射芯片設(shè)計(jì)及其分析

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【摘要】：在對(duì)細(xì)胞進(jìn)行顯微注射時(shí),細(xì)胞姿態(tài)對(duì)注射后細(xì)胞的成活率有重要影響。基于PDMS微流控技術(shù)設(shè)計(jì)了一種在注射之前可調(diào)節(jié)細(xì)胞位置和姿態(tài)的顯微注射芯片,芯片是由含微流道的PDMS和表面有微電極的石英基片鍵合而成,顯微注射針固定在微流道中直徑為500μm的圓柱形區(qū)域底面圓心處。利用從微流道噴射出的微流體使細(xì)胞單側(cè)受力而旋轉(zhuǎn)進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)其姿態(tài)的目的;通過控制電極上施加的交流電信號(hào)來控制細(xì)胞所受介電泳力的大小和方向,進(jìn)而控制細(xì)胞運(yùn)動(dòng),使細(xì)胞被顯微注射針刺入從而完成顯微注射操作。分析了芯片內(nèi)微流體流動(dòng)狀態(tài)以及細(xì)胞在不同電導(dǎo)率溶液中CM因子隨頻率變化的特征。最后用COMSOL Multiphysics軟件對(duì)芯片內(nèi)微流體的速度和壓力分布、電極在流道中產(chǎn)生的傳統(tǒng)介電泳力和行波介電泳力大小及分布進(jìn)行仿真。分析得出芯片內(nèi)流體流態(tài)為層流,能夠保證細(xì)胞在流道內(nèi)隨流體平穩(wěn)移動(dòng);使細(xì)胞上升至懸浮狀態(tài)的最佳頻率是10~3~10~5 Hz,使細(xì)胞豎直向下運(yùn)動(dòng)的最佳頻率是10~7~10~8 Hz。分析和仿真結(jié)果顯示該芯片能將細(xì)胞調(diào)節(jié)到適合顯微注射的位置和姿態(tài)并對(duì)細(xì)胞進(jìn)行顯微注射。
【作者單位】： 河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 細(xì)胞 顯微注射 姿態(tài)調(diào)節(jié) 介電泳 微流體
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51505127) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(2012B14014) 江蘇省研究生科技創(chuàng)新資助項(xiàng)目(KYZZ15_0154)
【分類號(hào)】：TN402
【正文快照】： 0引言細(xì)胞顯微注射技術(shù)是一種通過注射將外源基因、藥物或其他物質(zhì)植入細(xì)胞內(nèi)部的微操作技術(shù),是現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程重要的技術(shù)手段之一,其廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因、克隆、卵胞漿內(nèi)單精子注射、原核注射和胚胎切割及移植等領(lǐng)域[1-3]�，F(xiàn)有的顯微注射操作系統(tǒng)以自動(dòng)控制和機(jī)器人技術(shù)為依

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本文編號(hào)：552796