細胞分選儀被廣泛用于醫學診斷和生物學研究。目前市面上的細胞分選儀主要依靠熒光激發,雖然能夠快速準確的給出結果,但它們通常體積大價格高,還會對細胞造成損傷。為此,科學家們開發了一種基于聲波的低成本小型細胞分選儀,這一成果發表在最近的LabonaChip雜志上。“臺式細胞分選儀太貴了,也不太安全,而且維護起來比較麻煩,”賓夕法尼亞州立大學的黃竣(TonyJunHuang)教授說。“更重要的是,它們的生物相容性比較差。一些脆弱敏感的細胞會在細胞分選過程中喪失30%-99%的活力,比如神經元、干細胞、肝細胞和精細胞。而我們開發的聲波細胞分選儀可以解決這些問題。”
近十年出現的微流體細胞分選儀,有望成為單細胞測序、罕見細胞分離和藥物篩選的強大工具。不過,許多微流體裝置每秒只能處理幾百個細胞,難以和商業化細胞分選儀競爭。黃竣教授開發的裝置目前每秒可以分選三千個細胞,未來還可能達到每秒分選一萬三千個細胞。“就像用透鏡聚光一樣,我們成功聚集了聲波,”文章第一作者LiqiangRen說。“獲得了更好的分辨率和效率,能夠快速完成細胞分選。”“我們的高通量聲波細胞分選儀,可以維持細胞完整性和其他特征,比如基因表達、翻譯后修飾和細胞功能,”黃竣教授說。“我們所用的聲波強度和頻率與超聲成像差不多,而超聲成像非常安全甚至可以用于胎兒。因此這個裝置可以很好的處理脆弱敏感的細胞,這在動物繁殖、細胞免疫療法等研究領域是很有意義的。”
據介紹,這種細胞分選裝置既小巧又便宜。在當前配置下,聲波細胞分選儀的大小和價格僅相當于一部手機。研究人員還打算將其與光學細胞檢測裝置整合起來,就算加上這樣的光學配件,整個細胞分選儀也只有一本書那么大。