CN108414401A - 单细胞胞浆粘性测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种单细胞胞浆粘性测量装置及方法，该装置包括：微流控芯片模块，包括：主压缩沟道，供细胞挤入并沿该主压缩沟道运动；以及至少一个侧压缩沟道，其一端垂直连通于主压缩沟道，供细胞在经过侧压缩沟道时发生部分伸入；压力控制模块，连接至微流控芯片模块，提供细胞沿主压缩沟道运动及在侧压缩沟道伸入的压力；图像采集模块，采集细胞经过该交叉位置时的图像；以及数据分析与处理模块，与图像采集模块连接，对采集的图像进行处理得到细胞在侧压缩沟道内的伸入长度，结合单细胞固有力学特性模型获取胞浆粘性；进一步提供了使用该装置进行胞浆粘性测量的方法。本公开测得的胞浆粘性与细胞本身尺寸无关，实现了胞浆粘性的高通量测量。

Description

单细胞胞浆粘性测量装置及方法

技术领域

本公开涉及微流控技术领域，尤其涉及一种单细胞胞浆粘性测量装置及方法。

背景技术

细胞是生命体的基本结构和单位，在生命体的生命活动过程当中，不断伴随着细胞的分裂、分化和凋亡。可以说，细胞的特性直接或间接地反应了生命体的状态。自1665年英国科学家Robert.Hooke发现细胞以来，人类对于细胞的研究从未停止。而单细胞分析对于细胞研究具有更为深远的意义。近年来的研究表明，单个细胞与细胞之间同时存在着同质性与异质性，同质性常常指的是相同种类的细胞之间存在相似性，异质性常常指的是不同种类、甚至相同种类的细胞之间存在差异性，基于这一理论，仅对细胞群体进行表征是很不准确的，甚至有时会掩盖事实的真相，例如在癌症初期，个别细胞的异常很难通过对大量的细胞表征，如组织样本切片，来显现。所以单细胞分析对于人类了解生命规律、疾病治疗与诊断等方面有着极其特殊的意义。

单细胞分析的一个重要的方向是对于单细胞力学特性进行表征。以真核细胞为例，其主要结构有细胞膜、细胞质、细胞核等，细胞质当中有细胞骨架，细胞骨架主要由微丝、微管和中间纤维构成，其在细胞形态的维持、对外力反应等方面起着主要的作用。细胞生理学特性的改变常常伴随着细胞骨架的改变，进而带来单细胞细胞力学特性的改变。所以说，单细胞力学特性表征可以一定程度上反映细胞的生理学状态。对于细胞单细胞力学特性表征的重要参数是单细胞的胞浆粘性。研究表明，一些疾病的发生往往伴随着细胞胞浆粘性的变化。例如疟疾虫侵入人体后，会寄生在红细胞内，这一变化会导致红细胞的形变能力减弱，胞浆粘性增大。又如镰状细胞贫血病患者的红细胞的呈现镰刀形或新月形，且具有更大的胞浆粘性。癌变细胞的凋零机制发生异常，其在体内会进行无限制的繁殖，此类细胞往往会具有更小的胞浆粘性。

传统的单细胞力学特性表征手段有原子力显微镜(AFM)、微管等。原子力显微镜主要部件为探针、柔性悬臂梁和光敏二极管，探针尖端接触样本表面，和细胞表面之间的相互作用力会引起柔性悬臂梁的偏斜，悬臂梁背面的激光束会将这一偏斜度反射到光敏二极管上，通过对光敏二极管分析，可以得到样本的力学特性参数。此方法可以较为准确地测量细胞局部的力学特性，且无法对细胞整体力学特性进行表征，且其检测结果受探针影响大，检测通量低。传统的微管是一种操作简单的技术，通过将细胞吸入微管使其发生形变，可以得到细胞整体的力学特性参数。但传统的微管操作过程需要不断将细胞吸入和吐出，测量通量低。总之，传统的单细胞力学特性表征方法测量通量低，难以满足大量样本的需求。

微流控技术指的是在微管道内对于微量流体进行操纵或处理的技术。因为其特征尺寸可与细胞相比拟，该技术可以方便的操控细胞，且对于样本的需求量少，反应灵敏，所以被广泛应用于单细胞的力学特性的检测。

目前，基于微流控技术的单细胞力学特性表征方法主要有光致拉伸法、电致拉伸法、流体致拉伸和基于压缩通道的方法。所谓光致拉伸(Dr.Guck于2005年提出)，是利用激光照射微流道内的细胞，从而使其发生形变，进而得到细胞力学特性，但该方法的检测结果受到细胞在微流道内所处位置和细胞自身尺寸的影响，无法得到与细胞自身尺寸无关的力学特性参数。另一种电致拉伸(Prof.Sun于2011年提出)的方法，是利用两块不等面积的正对极板产生不均匀的电场，不均匀电场使细胞运动致电场强度高的极板，由于静电力守恒的原因，细胞会在电场强度高的附近静止且产生拉伸形变，根据此形变可以得到细胞的固有力学特性参数即细胞杨氏模量，但此法通量低，报道细胞总数不到10个。流体致拉伸(Prof.Di Carlo于2012年提出)的方法，是利用流体向微流道内的细胞施加力而使其发生形变，从而得到细胞的力学特性参数，但这种方法的检测结果同样受到细胞在微流道内的位置以及细胞自身尺寸的影响。我课题组(Prof.Chen)于2014年提出基于压缩通道测量单细胞力学特性的方法，该方法实现了高通量的单细胞杨氏模量的方法，通量约为1个/秒，但并未对细胞胞浆粘性进行表征。

因此，目前急需要发展一种高通量表征单细胞胞浆粘性的方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种单细胞胞浆粘性测量装置及方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种单细胞胞浆粘性测量装置，包括：微流控芯片模块，包括：主压缩沟道，用于供细胞挤入并沿该主压缩沟道方向运动；以及至少一个侧压缩沟道，与所述主压缩沟道相垂直，其第一端与所述主压缩沟道交叉连通，第二端与外部连通，用于供细胞在经过所述主压缩沟道和侧压缩沟道的交叉位置时发生部分伸入；压力控制模块，连接至所述微流控芯片模块，用于提供一使细胞沿所述主压缩沟道运动以及在侧压缩沟道内伸入的压力；图像采集模块，用于采集细胞经过所述交叉位置时的图像；以及数据分析与处理模块，与所述图像采集模块连接，用于对采集的图像进行处理得到细胞在所述侧压缩沟道内的伸入长度，并结合单细胞固有力学特性模型获取单细胞胞浆粘性。

在本公开的一些实施例中，所述侧压缩沟道至少有两个，所述数据分析与处理模块分别根据细胞在每个所述侧压缩沟道内的伸入长度，获取对应的单细胞胞浆粘性并对获取的单细胞胞浆粘性进行相互验证。

在本公开的一些实施例中，所述单细胞固有力学特性模型基于液滴模型建立，并通过以下公式表示：

其中，μ_c为细胞胞浆粘性，为细胞在一侧压缩沟道中的伸入长度随时间的变化率；R_p为所述侧压缩沟道的半径；ΔP为驱动细胞运动的压强。

在本公开的一些实施例中，所述主压缩沟道的横截面为矩形、圆形或半圆形，横截面尺寸介于5～20μm之间。

在本公开的一些实施例中，所述侧压缩沟道的横截面为矩形、圆形或半圆形，横截面尺寸介于2～20μm之间。

在本公开的一些实施例中，所述微流控芯片模块还包括：细胞流入通道，连接至所述主压缩沟道，用于使细胞顺利进入所述主压缩沟道；细胞入口，设置于所述细胞流入通道上，用于加入细胞并使细胞进入所述细胞流入通道；细胞流出通道，连接至所述主压缩沟道，用于使细胞从所述主压缩沟道流出后排出所述微流控芯片模块；以及细胞出口，设置于所述细胞流出通道上，用于使细胞排出。

在本公开的一些实施例中，当所述压力控制模块提供正压时，其连接至所述细胞入口；当所述压力控制模块提供负压时，其分别连接至所述细胞出口以及每个所述侧压缩沟道的第二端。

在本公开的一些实施例中，所述压力控制模块包括：压力源，其提供压力来源；压力控制器，连接至所述压力源，用于输出压力并控制输出的压力大小；以及密闭导管，连接所述压力控制器和微流控芯片模块，用于向所述微流控芯片模块施加压力。

在本公开的一些实施例中，所述图像采集模块包括：显微镜，设置于所述交叉位置附近，用于对所述交叉位置处的图像进行放大；摄像机，用于采集经所述显微镜放大后的图像；以及控制器，连接至所述摄像机，用于控制所述摄像机的运行。

根据本公开的另一个方面，提供了一种使用如上所述的单细胞胞浆粘性测量装置进行胞浆粘性测量的方法，包括以下步骤：使所述微流控芯片模块中充满溶液，用于使加入的细胞处于悬浮状态；向所述微流控芯片模块中加入细胞，并控制细胞沿所述主压缩沟道进行运动；采集细胞运动经过所述主压缩沟道和侧压缩沟道的交叉位置时的图像；以及对采集的图像进行处理得到细胞在所述侧压缩沟道内的伸入长度，并结合单细胞固有力学特性模型获取单细胞胞浆粘性。

在本公开的一些实施例中，所述单细胞固有力学特性模型基于液滴模型建立，并通过以下公式表示：

其中，μ_c为细胞胞浆粘性，为细胞在一侧压缩沟道中的伸入长度随时间的变化率；R_p为所述侧压缩沟道的半径；ΔP为驱动细胞运动的压强。

在本公开的一些实施例中，还包括通过对采集的图像进行处理获得细胞沿所述主压缩沟道的拉伸长度的步骤。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开单细胞胞浆粘性测量装置及方法至少具有以下有益效果其中之一：

(1)利用单细胞在正压驱动下流经交叉连通的压缩沟道时，伸入侧压缩沟道内的长度的变化，结合单细胞固有力学特性模型，获得该细胞胞浆粘性，该胞浆粘性与细胞自身尺寸无关。

(2)基于压缩通道法获取单细胞的胞浆粘性，与微管法相比，较大地提高了测量通量，测量通量可超过10个/秒。

(3)通过设置多个侧压缩沟道可以对各侧压缩沟道的结果进行互相验证，提高数据测量的准确性。

(4)进一步从采集的图像中提取细胞沿主压缩沟道的尺寸数据，即拉伸长度，结合胞浆粘性和尺寸数据可表征癌细胞异质性，可建立细胞胞浆粘性与干细胞分化程度的关系，帮助了解干细胞的分化过程，还可帮助实现血液中异常细胞，甚至是极少数异常细胞的检测。

附图说明

图1为本公开实施例单细胞胞浆粘性测量装置示意图。

图2为图1中细胞在微流控芯片中运动示意图。

图3为图1中微流控芯片制作方法流程图。

图4为本公开实施例数据分析模块获取胞浆粘性原理图。

图5为本公开实施例单细胞胞浆粘性测量方法流程图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

1-微流控芯片；

11-细胞入口； 12-细胞流入通道；

13-主压缩沟道； 14-侧压缩沟道；

15-细胞流出通道； 16-细胞出口；

2-压力控制模块；

3-图像采集模块；

31-显微镜； 32-摄像机；

4-数据分析与处理模块。

具体实施方式

本公开提供了一种单细胞胞浆粘性测量装置及方法，利用细胞流经交叉联通的压缩通道时，在交叉位置处细胞在侧压缩沟道中发生部分伸入，结合该伸入长度随时间的变化率和单细胞固有力学特性模型，计算得到该细胞胞浆粘性。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

图1为为本公开实施例单细胞胞浆粘性测量装置示意图。如图1所示，本公开单细胞胞浆粘性测量装置包括：微流控芯片模块1，其包括：主压缩沟道13，用于供细胞挤入并沿该主压缩沟道方向运动；以及至少一个侧压缩沟道14，与主压缩沟道13相垂直，其第一端与主压缩沟道13交叉连通，第二端与外部连通，用于供细胞在经过主压缩沟道13和侧压缩沟道14的交叉位置时发生部分伸入；压力控制模块2，连接至微流控芯片模块1，用于提供一使细胞沿所述主压缩沟道运动以及在侧压缩沟道内伸入的压力；图像采集模块3，用于采集细胞经过该交叉位置时的图像；以及数据分析与处理模块4，与图像采集模块3连接，用于对采集的图像进行处理得到细胞在侧压缩沟道14内的伸入长度，并结合单细胞固有力学特性模型获取单细胞胞浆粘性。

以下分别对本实施例单细胞胞浆粘性测量装置的各个组成部分进行详细描述。

微流控芯片模块1一般包括衬底(图中未画出)以及与其紧密结合的承载体，上述的主压缩沟道13和侧压缩沟道14形成于承载体内。本实施例中衬底的材料为玻璃，当然本领域技术人员应当清楚，除了玻璃之外，衬底可以为硅片、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate，简称PMMA，英文Acrylic，又称做压克力、亚克力或有机玻璃)或聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，简称PDMS)片等片状材料。本实施例中承载体的材料为PDMS，当然除了PDMS外，还可以采用玻璃、光刻胶SU-8、硅片等材料来形成上述承载体。

在不同的实施例中，主压缩沟道13的横截面可以为矩形、圆形或者半圆形等形状，其横截面积小于细胞横截面，横截面尺寸介于5～20μm之间，例如本实施例中其横截面为矩形，该矩形的对角线尺寸介于5～20μm之间；侧压缩沟道14的横截面可以为矩形、圆形或者半圆形等形状，其横截面积小于拉伸后细胞的侧边横截面积，横截面尺寸介于2～20μm之间，例如本实施例中其横截面为矩形，该矩形的对角线尺寸介于2～20μm之间。

在不同的实施例中，可设置不同数量的侧压缩沟道14，例如可以设置一个或者两个以上，设置多个侧压缩沟道可以对各侧压缩沟道的结果进行互相验证，提高数据测量的准确性；本实施例中，侧压缩沟道14设置为两个，并且两个侧压缩沟道14的交叉位置相同。当然并不局限于将两个侧压缩沟道14的交叉位置设置为相同。

图示中两个侧压缩沟道14与主压缩沟道13的交叉位置位于主压缩沟道13的中部，实际上该交叉位置可以分别位于主压缩沟道13上的任意位置。

微流控芯片模块1的承载体内还设置有：细胞流入通道12，连接至主压缩沟道13，用于使细胞顺利进入主压缩沟道13；细胞入口11，设置于细胞流入通道12上，用于加入细胞并使细胞进入细胞流入通道12；细胞流出通道15，连接至主压缩沟道13，用于使细胞从主压缩沟道13流出后排出微流控芯片模块；以及细胞出口16，设置于细胞流出通道15上，用于使细胞排出。其中细胞流入通道12和细胞流出通道15的横截面大于细胞横截面，横截面尺寸介于30～1000μm之间。

如图2所示，细胞从细胞入口11加入微流控芯片后，在正压或负压驱动下，从细胞流入通道12进入主压缩沟道13中，并沿主压缩沟道13继续运动，当细胞经过两个侧压缩沟道14时会在在侧压缩沟道14中发生部分伸入，由于本实施例中，两个侧压缩沟道对称设置，所以细胞在两个侧压缩沟道内伸入长度相等，并且随着细胞沿主压缩沟道13的继续运动，伸入长度发生变化，之后细胞从主压缩沟道13流出，进入细胞流出通道15，并通过细胞出口16排出微流控芯片模块。

本实施例的微流控芯片模块1的制作过程如图3所示，包括：

步骤a：在玻璃片上旋涂光刻胶SU 8-5，进行第一次对准曝光、不显影、后烘，形成主压缩沟道和侧压缩沟道阳模；

步骤b：在步骤a的光刻胶SU 8-5上再旋涂一层光刻胶SU 8-25，进行第二次对准曝光；

步骤c：进行后烘、显影、坚模，形成细胞流入通道和细胞流出通道阳模；

步骤d：在步骤c所得模具上浇注PDMS与固化剂混合液；

步骤e：固化后脱模得到微流控通道；

步骤f：对步骤e得到的微流控通道打孔，并将其与玻璃片键合。

压力控制模块2采用常规结构，例如本实施例中其包括：压力源，其提供压力来源，该压力可为正压或负压；压力控制器，连接至压力源，用于输出压力并控制输出的压力大小；以及密闭导管，连接压力控制器和微流控芯片模块1，用于向微流控芯片模块1施加正压或负压，为细胞运动提供动力。

当压力控制模块2提供正压时，将密闭导管连接至细胞入口11；当压力控制模块2提供负压时，将密闭导管连接至细胞出口16、每个侧压缩沟道14的第二端，为细胞沿主压缩沟道13的运动以及在侧压缩沟道14内的伸入提供一定压力。

当然，压力控制模块2还可以采用其他形式的结构例如泵和液体连通管的结构，只要能够提供正压或负压驱动即可。

本实施例中，如图1所示，图像采集模块3包括：显微镜31，设置于交叉位置附近，用于对交叉位置处的图像进行放大；摄像机32，用于采集经显微镜31放大后的图像；以及控制器(图中未画出)，连接至摄像机32，用于控制摄像机32的运行。显微镜31、摄像机32和控制器均为本领域中的常规结构，故在此不作赘述。

数据分析与处理模块4获取单细胞胞浆粘性的原理如下：

如图4所示，两个侧压缩沟道14对称设置于主压缩沟道13的两侧，并且与主压缩沟道13向垂直，随着细胞沿主压缩沟道13的继续运动，其在两个侧压缩沟道内的伸入长度发生变化，并且在两个侧压缩沟道内的变化率相同，利用数据分析与处理模块4从采集的图像中提取该伸入长度随时间的变化结合单细胞固有力学模型即可得到该细胞的胞浆粘性。本实施例中，基于液滴模型，即把细胞视作由一层薄膜包裹的水滴结构，建立单细胞固有力学特性模型，可通过下式进行表示：

其中，μ_c为细胞胞浆粘性，为细胞在一侧压缩沟道中的伸入长度随时间的变化率；R_p为该侧压缩沟道的半径；ΔP为驱动细胞运动的压强。

通过将测得的、Rp和ΔP代入式(1)，即可得到细胞的胞浆粘性μ_c，可知获得的该胞浆粘性参数与细胞自身尺寸无关。胞浆粘性可根据细胞在各个侧压缩沟道的伸入长度的变化率进行独立计算。

通过数据分析与处理模块4还可从采集的图像中提取细胞沿主压缩通道13的拉伸长度L_elongation，最后结合胞浆粘性μ_c和拉伸长度L_elongation可对细胞的力学特性进行表征。

至此，本实施例单细胞胞浆粘性测量装置介绍完毕。以下对本实施例单细胞胞浆粘性测量方法进行详细说明。

图5为本公开实施例单细胞胞浆粘性测量方法流程图。如图5所示，本实施例中使用前述单细胞胞浆粘性测量装置进行胞浆粘性测量的方法包括：

步骤A：使微流控芯片模块中充满溶液，用于使加入的细胞处于悬浮状态；

具体地，该溶液可采用与细胞等渗透压的细胞培养液，磷酸盐缓冲液(phosphatebuffered solution，简称PBS)或生理盐水。

步骤B：向微流控芯片模块中加入细胞，并控制细胞沿主压缩沟道13进行运动。

步骤C：采集细胞运动经过主压缩沟道13和侧压缩沟道14的交叉位置时的图像。

步骤D：对采集的图像进行处理得到细胞在所述侧压缩沟道内的伸入长度，并结合单细胞固有力学特性模型获取单细胞胞浆粘性；

具体地，获取单细胞胞浆粘性的计算方法可参考前述数据分析与处理模块4获取单细胞胞浆粘性的原理部分，在此不作复述。

至此，本实施例单细胞胞浆粘性测量方法介绍完毕。

综上所述，本公开提供一种单细胞胞浆粘性测量装置及方法，利用细胞流经交叉联通的压缩通道时，在交叉位置处细胞在侧压缩沟道中发生部分伸入，结合该伸入长度随时间的变化率和单细胞固有力学特性模型，计算得到该细胞胞浆粘性，测得的胞浆粘性与细胞本身尺寸无关，实现了胞浆粘性的高通量测量。

还需要说明的是，数据分析与处理模块可以包括各种形式的计算设备，例如通用计算机、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。数据分析与处理模块可以通过加载存储于存储装置中的程序、代码段等，来按如上所述的各种方法流程工作，以实现图像处理以及细胞胞浆粘性计算等功能。该数据分析与处理模块还可以包括输入设备，例如鼠标、键盘等，用以输入用户命令、数据等，以及输出设备，例如显示器等，用以输出处理器的处理结果(例如，预测结果等)。输入设备和输出设备可以组合实现为触摸屏。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示尺寸等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单细胞胞浆粘性测量装置，包括：

微流控芯片模块，包括：

主压缩沟道，用于供细胞挤入并沿该主压缩沟道方向运动；以及

至少一个侧压缩沟道，与所述主压缩沟道相垂直，其第一端与所述主压缩沟道交叉连通，第二端与外部连通，用于供细胞在经过所述主压缩沟道和侧压缩沟道的交叉位置时发生部分伸入；

压力控制模块，连接至所述微流控芯片模块，用于提供一使细胞沿所述主压缩沟道运动以及在侧压缩沟道内伸入的压力；

图像采集模块，用于采集细胞经过所述交叉位置时的图像；以及

数据分析与处理模块，与所述图像采集模块连接，用于对采集的图像进行处理得到细胞在所述侧压缩沟道内的伸入长度，并结合单细胞固有力学特性模型获取单细胞胞浆粘性。

2.根据权利要求1所述的单细胞胞浆粘性测量装置，其中，所述侧压缩沟道至少有两个，所述数据分析与处理模块分别根据细胞在每个所述侧压缩沟道内的伸入长度，获取对应的单细胞胞浆粘性并对获取的单细胞胞浆粘性进行相互验证。

3.根据权利要求1所述的单细胞胞浆粘性测量装置，其中，所述单细胞固有力学特性模型基于液滴模型建立，并通过以下公式表示：

其中，μ_c为细胞胞浆粘性，为细胞在一侧压缩沟道中的伸入长度随时间的变化率；R_p为所述侧压缩沟道的半径；ΔP为驱动细胞运动的压强。

4.根据权利要求1所述的单细胞胞浆粘性测量装置，其中：

所述主压缩沟道的横截面为矩形、圆形或半圆形，横截面尺寸介于5～20μm之间；和/或

所述侧压缩沟道的横截面为矩形、圆形或半圆形，横截面尺寸介于2～20μm之间；和/或

所述微流控芯片模块还包括：

细胞流入通道，连接至所述主压缩沟道，用于使细胞顺利进入所述主压缩沟道；

细胞入口，设置于所述细胞流入通道上，用于加入细胞并使细胞进入所述细胞流入通道；

细胞流出通道，连接至所述主压缩沟道，用于使细胞从所述主压缩沟道流出后排出所述微流控芯片模块；以及

细胞出口，设置于所述细胞流出通道上，用于使细胞排出。

5.根据权利要求4所述的单细胞胞浆粘性测量装置，其中：

当所述压力控制模块提供正压时，其连接至所述细胞入口；

当所述压力控制模块提供负压时，其分别连接至所述细胞出口以及每个所述侧压缩沟道的第二端。

6.根据权利要求1所述的单细胞胞浆粘性测量装置，其中，所述压力控制模块包括：

压力源，其提供压力来源；

压力控制器，连接至所述压力源，用于输出压力并控制输出的压力大小；以及

密闭导管，连接所述压力控制器和微流控芯片模块，用于向所述微流控芯片模块施加压力。

7.根据权利要求1所述的单细胞胞浆粘性测量装置，其中，所述图像采集模块包括：

显微镜，设置于所述交叉位置附近，用于对所述交叉位置处的图像进行放大；

摄像机，用于采集经所述显微镜放大后的图像；以及

控制器，连接至所述摄像机，用于控制所述摄像机的运行。

8.一种使用如权利要求1至7任意一项所述的单细胞胞浆粘性测量装置进行胞浆粘性测量的方法，包括以下步骤：

使所述微流控芯片模块中充满溶液，用于使加入的细胞处于悬浮状态；

向所述微流控芯片模块中加入细胞，并控制细胞沿所述主压缩沟道进行运动；

采集细胞运动经过所述主压缩沟道和侧压缩沟道的交叉位置时的图像；以及

对采集的图像进行处理得到细胞在所述侧压缩沟道内的伸入长度，并结合单细胞固有力学特性模型获取单细胞胞浆粘性。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述单细胞固有力学特性模型基于液滴模型建立，并通过以下公式表示：

其中，μ_c为细胞胞浆粘性，为细胞在一侧压缩沟道中的伸入长度随时间的变化率；R_p为所述侧压缩沟道的半径；ΔP为驱动细胞运动的压强。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，还包括通过对采集的图像进行处理获得细胞沿所述主压缩沟道的拉伸长度的步骤。