CN113486529A - 一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法 - Google Patents

一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113486529A
CN113486529A CN202110799590.9A CN202110799590A CN113486529A CN 113486529 A CN113486529 A CN 113486529A CN 202110799590 A CN202110799590 A CN 202110799590A CN 113486529 A CN113486529 A CN 113486529A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cell
flow
stress
cells
flow channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110799590.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113486529B (zh
Inventor
陈柯洁
覃开蓉
薛春东
李泳江
王宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN202110799590.9A priority Critical patent/CN113486529B/zh
Publication of CN113486529A publication Critical patent/CN113486529A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113486529B publication Critical patent/CN113486529B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法，属于微流控芯片系统和细胞生物学领域。细胞在鞘流作用下聚焦于流道中间通过细胞变形测量区域；设计周期性变化的流道边界来产生振荡流速，向细胞施加周期性变化的正应力和切应力；细胞在振荡应力作用下发生变形和松弛，记录细胞形态变化，分析其对动态应力的响应，得到细胞的动力学特性。该芯片在流动过程中向细胞加载应力和测量形变，有望实现每秒测量数百至千个细胞特性，极大提高了测量通量和效率；通过调控入口流速能实现宽频带和连续频率的振荡应力的加载；并通过改变通道边界形状有效调控振荡应力波形和幅值；适用于分析大量单细胞在动力学刺激下的力学和流变学特性。

Description

一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法
技术领域
本发明属于微流控芯片系统和细胞生物学领域，具体涉及一种利用边界效应在流道中产生周期性变化的流速，从而向单细胞施加振荡应力，并研究细胞动力学特性的微流控芯片装置。
背景技术
细胞是生命的基本单元，其结构和物理特性等方面的偏差都可能破坏细胞结构的完整性和影响细胞的生物学功能。其中细胞的动力学特性(流变特性)能灵敏地反映出细胞骨架和细胞核性质的变化，是一种重要的非侵入式生物标记物，能被用于进行细胞的鉴别和分类。因此，对细胞动力学特性的定量研究十分必要。
以往对细胞特性的研究大多以细胞群落作为研究对象，最终得到特征参量的平均值。但是个体细胞间具有差异性，即便是相同种类的细胞，每个细胞的特性也都有很大不同。因此，要想获取更精确的细胞动力学特性，并应用于生物医学研究中，就需要设计和构建高通量的单细胞动态应力加载和细胞变形分析平台。
传统的单细胞动态应力加载技术主要包括原子力显微镜、微管吸吮和光学拉伸，这些技术利用微悬臂、流体压力和光梯度力向单细胞施加振荡应力，并测量细胞对动态力学信号的响应；但这些技术存在操作复杂、成本昂贵和效率低等缺陷，难以实现高通量地测量大量细胞样本，限制了其在生物医学研究和诊断中的广泛应用。近年来，快速发展的微流控技术以其结构微型化、所需样本微量化、能精确控制流体、易进行高通量研究且具有良好的生物兼容性等优点，为分析细胞动力学特性提供了可能性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明设计一种周期性变化的微流控通道结构，基于边界效应在流道中产生周期性变化的流速，从而向流过通道的细胞施加振荡的正应力和切应力；随着应力幅值变化，细胞发生变形和松弛；通过改变流道入口处流速，来实现宽频带和连续频率的振荡应力的加载；通过高速摄像机记录细胞形态变化，利用有限元仿真计算细胞所受应力，从而实现高通量地分析细胞的动力学特性。
本发明的技术方案：
一种流式单细胞动力学分析芯片，所述的流式单细胞动力学特性分析芯片为微流控芯片1包括鞘流入口1-1、鞘流通道1-2、细胞悬浮液入口1-3、细胞悬浮液注入通道1-4、细胞变形测量区域1-5和流体出口1-6；鞘流入口1-1连接两条鞘流通道1-2；细胞悬浮液入口1-3连接细胞悬浮液注入通道1-4；相同的两条鞘流通道1-2对称设置于细胞悬浮液注入通道1-4两侧，且鞘流通道1-2和细胞悬浮液注入通道1-4交汇于细胞变形测量区域1-5的上游，细胞在鞘流作用下聚焦于流道中央并通过细胞变形测量区域1-5，之后通过流体出口1-6流出芯片。
进一步地，所述的细胞变形测量区域1-5的流道宽度呈周期性变化；基于边界效应和连续性定理，细胞变形测量区域1-5的流道中液体流速也呈周期性变化，从而向流过流道的细胞施加振荡应力，振荡应力包括正应力和切应力；细胞在振荡应力作用下发生变形和松弛；细胞受到的振荡应力的波形、幅值和频率由流道边界形状和流速调控；通过控制芯片上鞘流和细胞悬浮液入口流速，能实现宽频带和连续频率的振荡应力的加载。
进一步地，细胞变形测量区域1-5的形状设计遵循流道宽的地方流速小，细胞所受应力也小，流道窄的地方流速大且应力也大的原则；并且流道两侧边界形状关于流道中轴呈镜像对称。
进一步地，边界形状为正弦波形或三角波形。
进一步地，所述鞘流通道1-2的流量应大于细胞悬浮液注入通道1-4的流量，使悬浮液中细胞有效聚焦于流道中间，并且细胞与细胞之间保持足够大间距，避免细胞间相互影响，且便于测量。
进一步地，细胞变形测量区域1-5的流道最小宽度应大于细胞直径，避免细胞接触流道壁或堵塞通道；控制细胞变形测量区域1-5的总长度，使得细胞在细胞变形测量区域1-5上游和下游处受到的振荡应力幅值相等。
一种高通量测量单细胞动力学特性的系统，所述的系统包括动态应力加载系统和外围测量系统；所述动态应力加载系统包括权利要求1-6任一所述的一种流式单细胞动力学特性分析的微流控芯片1、鞘流注射器2、细胞悬浮液注射器3和废液回收装置4；所述外围测量系统包括显微镜和高速摄像机5和图像处理分析系统6；
所述的鞘流注射器2和细胞悬浮液注射器3分别与鞘流入口1-1和细胞悬浮液入口1-3相连；所述的废液回收装置4与流体出口1-6相连；显微镜和高速摄像机5与图像处理分析系统6相连，显微镜和高速摄像机5设置于微流控芯片1的上方，用于记录细胞通过变形测量区域1-5时的形态变化，并据此分析单细胞的流变特性；细胞变形测量区域1-5的总长度应控制使整个测量区域在显微镜视野范围内。
一种高通量测量单细胞动力学特性的方法，所述的方法是采用上述的系统实现的，具体步骤如下：
步骤一、向微流控芯片1中通入鞘流和细胞悬浮液，使单细胞依次通过细胞变形测量区域1-5；利用显微镜和高速摄像机5拍摄细胞在细胞变形测量区域1-5中图像的时间序列；
步骤二、将细胞简化为弹性球体或球壳，细胞边界和流道边界设置为无滑移条件，通过求解流道中不可压缩牛顿流体的Navier-Stokes方程得到细胞通过细胞变形测量区域1-5过程中周围流场的变化，并根据流体应力和流场的关系求解细胞受到的正应力和切应力；计算沿流动方向细胞两侧所受流体应力差值σx；
步骤三、分析细胞图像的时间序列，提取细胞边界，计算沿流动方向细胞应变∈x＝Δlx/lx，其中Δlx是细胞沿流动方向的伸长，lx是无流动环境中细胞长度；
步骤四、计算细胞随时间变化的剪切模量G*＝G′+iG″，其中
Figure BDA0003164153460000031
是储能模量，
Figure BDA0003164153460000032
是损耗模量，δ是应力σx和应变∈x波形的相位差，i是虚数单位；
步骤五、应力应变相位差δ和剪切模量G*表征了细胞的动力学特性，根据δ和G*可进一步进行细胞种类和状态的区分。
进一步地，测量物质不局限于细胞，可以用于测量其它微米尺度的粘弹性颗粒和液滴的动力学特性。
本发明的有益效果：(1)实现高通量地测量单细胞的动力学特性。由于高速摄像机记录细胞变形图像的速率能达到100,000帧/秒，因此有望实现每秒测量数百至千个细胞的通量；(2)通过改变通道入口流速，能实现宽频带和连续频率的振荡应力的加载；(3)通过改变通道的边界形状，能灵活地改变周期性振荡变化的流速和应力的波形与幅值；(4)对细胞的动力学特性的测量是无接触和无入侵的，不影响细胞活性和状态，便于细胞的回收培养和研究。
附图说明
图1是基于微流控芯片的单细胞动力学特性测量系统示意图；
图2是实现流式单细胞动力学特性分析的芯片流道俯视图、侧视图以及设计参数，(a)为俯视图，(b)为侧视图；
图3是向细胞施加正弦形动态应力的流道结构图和设计参数；
图4是实施例1中变形测量区域1-5中央沿水平方向液体流速分布的数值计算结果；
图5是实施例2中变形测量区域1-5中央沿水平方向液体流速分布的数值计算结果；
图6是基于微流控芯片的单细胞动力学特性测量系统和原理示意图。
图1中：1微流控芯片；2鞘流注射器；3细胞悬浮液注射器；4废液回收装置；5显微镜和高速摄像机；6图像处理分析系统；
图2中：1-1鞘流入口；1-2鞘流通道；1-3细胞悬浮液入口；1-4细胞悬浮液注入通道；1-5细胞变形测量区域；1-6流体出口；
W1鞘流通道宽度；W2细胞悬浮液注入通道宽度；W3流体出口通道宽度；L1细胞聚焦区域长度；L2细胞变形测量区域长度；L3流体出口区域长度；H流道高度；
图3中：W2细胞悬浮液注入通道宽度；L2细胞变形测量区域长度；A变形测量区域的正弦波形边界的振荡幅值；λ变形测量区域的正弦波形边界的振荡波长；v流道中液体流速；
图4中：vx流道中央流速沿水平方向的分量；
图5中：W21流道最大宽度；W22第一个直角三角形凸起的凸起宽度；W23第二个直角三角形凸起的凸起宽度；W24第三个直角三角形凸起的凸起宽度；L21相邻两个凸起间的距离；L22直角三角形凸起的长度；vx流道中央流速沿水平方向的分量；
图6中：1鞘流注射器；2细胞悬浮液注射器；3微流控芯片；4废液回收装置；5显微镜和高速摄像机；6微流控通道及细胞在其中的变形示意图；7基于应力和变形分析流变特性原理示意图。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1
设计如图2和图3所示的微流控芯片流道结构，其中流道设计参数如下表：
W<sub>1</sub> 100μm W<sub>2</sub> 40μm W<sub>3</sub> 100μm
L<sub>1</sub> 500μm L<sub>2</sub> 100+90πμm L<sub>3</sub> 200μm
H 30μm A 5μm λ 20πμm
表1：实施例1中微流控芯片流道设计参数
根据设计参数，在COMSOL中构建模型，鞘流入口1-1处流速设定为10μm/s，细胞悬浮液入口1-3处流速设定为5μm/s，假设流体出口1-6处无应力(即压强为0Pa)，流道中流动介质设置为水，流道边界为无滑移边界条件，其中无滑移边界条件是指流道壁面附近的流体运动速度为零，即vwall＝0。
仿真预测可知细胞变形测量区域1-5中流道中央液体沿水平方向流速vx分布如图4所示；流速vx呈正弦波形周期性变化，流道宽的地方对应流速小，流道窄的地方流速大，最大流速约为最小流速的1.4倍。
将细胞模拟为弹性球体，细胞表面设置为无滑移边界条件，通过COMSOL仿真可估测当细胞直径(10μm)与流道直径(30-50μm)比为0.2-0.33时，细胞流过流道的速度vc与流道中央流速vx比约为
Figure BDA0003164153460000041
所以，细胞在变形测量区域1-5的流道中的运动速度vc也呈周期性变化，其振荡频率和相位与图4中相同，幅值为图4中的0.93倍。
细胞表面受到周围流体运动施加的应力张量，满足
Figure BDA0003164153460000051
其中σij为方向为i的截面上受到的j方向的应力张量，δij是Kroneckerδ函数，η是流体黏度，vi是流速沿i方向分量，vj是流速沿j方向分量。由于细胞表面可近似为无滑移条件，其表面所受正应力可简化表示为
Figure BDA0003164153460000052
切应力为
Figure BDA0003164153460000053
其中rc是细胞半径，p是流体压强，η是流体黏度，vθ是流体沿θ方向的速度分量。结合流道中的Stokes方程可推导得细胞表面所受正应力和切应力分别满足
Figure BDA0003164153460000054
Figure BDA0003164153460000055
其中η为流体黏度，vc为细胞在流道中的运动速度，满足如图4所示的周期性振荡变化，rc为细胞半径，Pn(cosθ)为Legendre多项式，fn和gn由流函数展开得到。Pn(cosθ)、fn和gn影响细胞表面不同位置处的应力分布；η、vc和rc影响细胞所受应力幅值，并决定了细胞变形大小。当细胞运动速度vc呈正弦波形振荡变化时，可估测细胞受到的应力也将呈周期性振荡变化。
实施例2
设计如图2所示的微流控芯片，将细胞变形测量区域1-5的流道边界修改为图5所示具有渐变的三角形凸起的形状，其中流道设计参数如下表：
W<sub>1</sub> 100μm W<sub>3</sub> 100μm L<sub>1</sub> 500μm
L<sub>2</sub> 300μm L<sub>3</sub> 200μm H 30μm
W<sub>21</sub>(W<sub>2</sub>) 40μm W<sub>22</sub> 5μm W<sub>23</sub> 10μm
W<sub>24</sub> 15μm L<sub>21</sub> 95μm L<sub>22</sub> 5μm
表2：实施例2中微流控芯片流道设计参数
根据设计参数，在COMSOL中构建模型，鞘流入口1-1处流速设定为10μm/s，细胞悬浮液入口1-3处流速设定为5μm/s，废液出口1-6处压强为0Pa，流道中流动介质设置为水，流道边界为无滑移条件。仿真预测可知变形测量区域1-5中流道中央液体沿水平方向流速vx分布如图5所示。当细胞流过变形测量区域1-5时，将在三角形凸起处受到短暂的大应力发生形变，之后通过一段足够长的宽流道发生应力松弛；三角形凸起的宽度逐渐增大，因此细胞在窄流道处受到的应力幅值相应增大，发生不等程度变形，通过测量应力松弛过程中形变恢复的程度与快慢，可以实现定量地分析细胞变形能力和动力学学特性。

Claims (9)

1.一种流式单细胞动力学特性分析芯片，其特征在于，所述的流式单细胞动力学特性分析芯片为微流控芯片(1)包括鞘流入口(1-1)、鞘流通道(1-2)、细胞悬浮液入口(1-3)、细胞悬浮液注入通道(1-4)、细胞变形测量区域(1-5)和流体出口(1-6)；鞘流入口(1-1)连接两条鞘流通道(1-2)；细胞悬浮液入口(1-3)连接细胞悬浮液注入通道(1-4)；相同的两条鞘流通道(1-2)对称设置于细胞悬浮液注入通道(1-4)两侧，且鞘流通道(1-2)和细胞悬浮液注入通道(1-4)交汇于细胞变形测量区域(1-5)的上游，细胞在鞘流作用下聚焦于流道中央并通过细胞变形测量区域(1-5)，之后通过流体出口(1-6)流出芯片。
2.根据权利要求1所述的一种流式单细胞动力学特性分析芯片，其特征在于，所述的细胞变形测量区域(1-5)的流道宽度呈周期性变化；基于边界效应和连续性定理，细胞变形测量区域(1-5)的流道中液体流速也呈周期性变化，从而向流过流道的细胞施加振荡应力，振荡应力包括正应力和切应力；细胞在振荡应力作用下发生变形和松弛；细胞受到的振荡应力的波形、幅值和频率由流道边界形状和流速调控；通过控制芯片上鞘流和细胞悬浮液入口流速，能实现宽频带和连续频率的振荡应力的加载。
3.根据权利要求2所述的一种流式单细胞动力学特性分析芯片，其特征在于，细胞变形测量区域(1-5)的形状设计遵循流道宽的地方流速小，细胞所受应力也小，流道窄的地方流速大且应力也大的原则；并且流道两侧边界形状关于流道中轴呈镜像对称。
4.根据权利要求3所述的一种流式单细胞动力学特性分析芯片，其特征在于，边界形状为正弦波形或三角波形。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种流式单细胞动力学特性分析芯片，其特征在于，所述鞘流通道(1-2)的流量应大于细胞悬浮液注入通道(1-4)的流量，使悬浮液中细胞有效聚焦于流道中间，并且细胞与细胞之间保持足够大间距，避免细胞间相互影响，且便于测量。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种流式单细胞动力学特性分析芯片，其特征在于，细胞变形测量区域(1-5)的流道最小宽度应大于细胞直径，避免细胞接触流道壁或堵塞通道；控制细胞变形测量区域(1-5)的总长度，使得细胞在细胞变形测量区域(1-5)上游和下游处受到的振荡应力幅值相等。
7.一种流式单细胞动力学特性分析系统，其特征在于，所述的系统包括动态应力加载系统和外围测量系统；所述动态应力加载系统包括权利要求1-6任一所述的一种流式单细胞动力学特性分析的微流控芯片(1)、鞘流注射器(2)、细胞悬浮液注射器(3)和废液回收装置(4)；所述外围测量系统包括显微镜和高速摄像机(5)和图像处理分析系统(6)；
所述的鞘流注射器(2)和细胞悬浮液注射器(3)分别与鞘流入口(1-1)和细胞悬浮液入口(1-3)相连；所述的废液回收装置(4)与流体出口(1-6)相连；显微镜和高速摄像机(5)与图像处理分析系统(6)相连，显微镜和高速摄像机(5)设置于微流控芯片(1)的上方，用于记录细胞通过变形测量区域1-5时的形态变化，并据此分析单细胞的动力学特性；细胞变形测量区域(1-5)的总长度应控制使整个测量区域在显微镜视野范围内。
8.一种流式单细胞动力学特性分析方法，其特征在于，所述的方法是采用权利要求7所述的系统实现的，具体步骤如下：
步骤一、向微流控芯片(1)中通入鞘流和细胞悬浮液，使单细胞依次通过细胞变形测量区域(1-5)；利用显微镜和高速摄像机(5)拍摄细胞在细胞变形测量区域(1-5)中图像的时间序列；
步骤二、将细胞简化为弹性球体或球壳，细胞边界和流道边界设置为无滑移条件，通过求解流道中不可压缩牛顿流体的Navier-Stokes方程得到细胞通过细胞变形测量区域(1-5)过程中周围流场的变化，并根据流体应力和流场的关系求解细胞受到的正应力和切应力；计算沿流动方向细胞两侧所受流体应力差值σx；
步骤三、分析细胞图像的时间序列，提取细胞边界，计算沿流动方向细胞应变∈x＝Δlx/lx，其中Δlx是细胞沿流动方向的伸长，lx是无流动环境中细胞长度；
步骤四、计算细胞随时间变化的剪切模量G*＝G′+iG″，其中
Figure FDA0003164153450000031
是储能模量，
Figure FDA0003164153450000032
是损耗模量，δ是应力σx和应变∈x波形的相位差，i是虚数单位；
步骤五、应力应变相位差δ和剪切模量G*表征了细胞的动力学特性，根据δ和G*可进一步进行细胞种类和状态的区分。
9.根据权利要求8中所述的一种流式单细胞动力学特性分析方法，其特征在于，测量物质不局限于细胞，可以用于测量其它微米尺度的粘弹性颗粒和液滴的动力学特性。
CN202110799590.9A 2021-07-15 2021-07-15 一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法 Active CN113486529B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110799590.9A CN113486529B (zh) 2021-07-15 2021-07-15 一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110799590.9A CN113486529B (zh) 2021-07-15 2021-07-15 一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113486529A true CN113486529A (zh) 2021-10-08
CN113486529B CN113486529B (zh) 2023-03-24

Family

ID=77939453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110799590.9A Active CN113486529B (zh) 2021-07-15 2021-07-15 一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113486529B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114870913A (zh) * 2022-04-18 2022-08-09 东南大学 一种集成弹性-惯性聚焦和虚拟流道的微流控器件及系统
CN115017768A (zh) * 2022-06-06 2022-09-06 长春理工大学中山研究院 一种通过力学模型对所建数据库中多种类细胞应力分析的方法
CN117969353A (zh) * 2024-03-28 2024-05-03 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种采用微流控技术测量生物微球物理特性方法以及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102279255A (zh) * 2010-10-20 2011-12-14 重庆工商大学 单细胞全环境力学动态调控芯片
CN102876563A (zh) * 2012-10-27 2013-01-16 大连理工大学 一种自动捕获单细胞的微流控芯片
CN108865822A (zh) * 2018-07-20 2018-11-23 大连理工大学 一种实现高通量单细胞捕获与力学特性分析的微流控芯片
CN108977359A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 大连理工大学 一种用于细胞培养及模拟运动后脉动剪切力环境的微流控芯片及检测方法
EP3805754A1 (en) * 2019-10-08 2021-04-14 Centre National de la Recherche Scientifique Measuring device and method for measuring characteristics of cells
CN112986107A (zh) * 2021-02-03 2021-06-18 东南大学 基于非对称正弦流道的细胞流式电阻抗检测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102279255A (zh) * 2010-10-20 2011-12-14 重庆工商大学 单细胞全环境力学动态调控芯片
CN102876563A (zh) * 2012-10-27 2013-01-16 大连理工大学 一种自动捕获单细胞的微流控芯片
CN108865822A (zh) * 2018-07-20 2018-11-23 大连理工大学 一种实现高通量单细胞捕获与力学特性分析的微流控芯片
CN108977359A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 大连理工大学 一种用于细胞培养及模拟运动后脉动剪切力环境的微流控芯片及检测方法
EP3805754A1 (en) * 2019-10-08 2021-04-14 Centre National de la Recherche Scientifique Measuring device and method for measuring characteristics of cells
CN112986107A (zh) * 2021-02-03 2021-06-18 东南大学 基于非对称正弦流道的细胞流式电阻抗检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIN-YA ZHANG 等: "Optimization design of multiphase pump impeller based on combined genetic algorithm and boundary vortex flux diagnosis", <JOURNAL OF HYDRODYNAMICS> *
袁闱墨: "一种高通量测量单细胞弹性模量的微流控芯片", 《北京生物医学工程》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114870913A (zh) * 2022-04-18 2022-08-09 东南大学 一种集成弹性-惯性聚焦和虚拟流道的微流控器件及系统
CN114870913B (zh) * 2022-04-18 2024-02-02 东南大学 一种集成弹性-惯性聚焦和虚拟流道的微流控器件及系统
CN115017768A (zh) * 2022-06-06 2022-09-06 长春理工大学中山研究院 一种通过力学模型对所建数据库中多种类细胞应力分析的方法
CN117969353A (zh) * 2024-03-28 2024-05-03 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种采用微流控技术测量生物微球物理特性方法以及装置
CN117969353B (zh) * 2024-03-28 2024-06-07 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种采用微流控技术测量生物微球物理特性方法以及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113486529B (zh) 2023-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113486529B (zh) 一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法
Abkarian et al. Cellular-scale hydrodynamics
Tomaiuolo et al. Start-up shape dynamics of red blood cells in microcapillary flow
Esteban-Manzanares et al. Improved measurement of elastic properties of cells by micropipette aspiration and its application to lymphocytes
Lan et al. A numerical study of the lateral migration and deformation of drops and leukocytes in a rectangular microchannel
Aouane et al. Hydrodynamic pairing of soft particles in a confined flow
Zhao et al. Microscopic investigation of erythrocyte deformation dynamics
Hashimoto Cell Behavior in Flow Passing Through Micromachined Gap
Tang et al. Efficient single-cell mechanical measurement by integrating a cell arraying microfluidic device with magnetic tweezer
Lin et al. A high-throughput method to characterize membrane viscosity of flowing microcapsules
Wang et al. Characterization of blood flow in capillaries by numerical simulation
Raffiee et al. Suspension of deformable particles in Newtonian and viscoelastic fluids in a microchannel
Dhong et al. Optics-free, non-contact measurements of fluids, bubbles, and particles in microchannels using metallic nano-islands on graphene
Gupta et al. Microfluidic shear rheology and wall-slip of viscoelastic fluids using holography-based flow kinematics
Lázaro et al. Collective behavior of red blood cells in confined channels
El-Kareh et al. A model for red blood cell motion in bifurcating microvessels
Lin et al. A neural network-based algorithm for high-throughput characterisation of viscoelastic properties of flowing microcapsules
Jeon et al. Rapid and label-Free classification of blood leukocytes for immune state monitoring
Hashimoto Behavior of Cell Flowing Over Oblique Microrectangular Groove
Zhou et al. High-throughput adjustable deformability cytometry utilizing elasto-inertial focusing and virtual fluidic channel
Saffari et al. Design and fabrication of aspiration microfluidic channel for oocyte characterization
Hou et al. Advances in biomedical fluid–structure interaction: Methodologies and applications from an interfacing perspective
Dimitrakopoulos et al. Determining a membrane's shear modulus, independent of its area-dilatation modulus, via capsule flow in a converging micro-capillary
Mohanty et al. Transient nonlinear microrheology in hydrodynamically interacting colloidal dispersions: flow cessation
Xu et al. Investigation of daughter cell dissection coincidence of single budding yeast cells immobilized in microfluidic traps

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant