CN117969353A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了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，属于细胞测量领域，通过微流控芯片中交汇的结构，使生物微球样品接受液力的作用而变形，同时采集样品变形前后的图像，分析样品在液力分析区变形前后的尺寸变化，计算样品物理特性，对样品的损伤较小，样品可以继续培养，能够准确测量生物微球物理特性。
Description
技术领域
本发明涉及细胞分析技术领域，尤其是涉及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。
背景技术
生物微球由多种细胞或多个同种细胞组成，通常由悬浮的细胞沉降、团聚、定向分化或增殖而来，然而培养过程中微球的多种物理状态的变化也受到增殖/状态、细胞种类、药物刺激等的影响。因此，测量生物微球的生物物理性质，对其后续的应用非常重要。传统通过明场影像观察的方式相对主观，难以精确和高通量地对微球状态进行判定，而利用染色标记的判定方式，操作较为复杂，采用的染色药物会对细胞造成伤害，此外这些方式也很难对样品的物理特性进行精确测量。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种不会对细胞造成伤害，能够准确测量生物微球物理特性的方法。
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种不会对细胞造成伤害，能够准确测量生物微球物理特性的装置。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，包括以下步骤：
分析液驱动结构驱动分析液在分析液流道中流动，样品驱动结构驱动样品悬浮液在样品流道流动，所述分析液流道与所述样品流道交汇并形成夹角，所述分析液流道与所述样品流道的高度为样品高度的0.75-1.25倍；
所述分析液流道与所述样品流道交汇处形成液力分析区，当样品的等效直径大于所述样品流道的宽度且所述样品流道和所述分析液流道的液体都流向液力分析区时，样品在从所述样品流道到经过所述交汇处时处于挤压态；当样品的等效直径小于所述样品流道的宽度且所述样品流道和所述分析液流道的液体都流向液力分析区时，样品在从所述样品流道到经过所述交汇处时处于悬浮态；当样品的等效直径小于所述样品流道的宽度且样品流道的液体流向液力分析区，分析液流道的液体流出液力分析区时，样品在从所述样品流道到经过所述交汇处时处于拉伸态；
样品在液力分析区受到分析液的挤压和剪切作用变形，采集样品变形前后的图像，对图像进行处理提取样品变形前后的尺寸，根据样品变形前后的尺寸计算物理特性。
进一步地，当样品处于挤压态且所述分析液流道为双侧时，此时液力分析区呈十字形，将样品两端的不规则凸出部分视作球冠形状，当L1＜5K1时，挤压状态下样品体积V=K1 2（L1-H1-H2）+π{K1/π0.5(H1 2/cosθ1+H2 2/cosθ2)-1/3（H1 3-H2 3）}，其中，K1为样品流道的宽度，L1为样品在所述样品流道挤压后长度，H1为样品一端凸出的宽度，H2为样品另一端凸出的宽度，θ1为样品一端与样品流道的夹角，θ2为样品另一端与样品流道的夹角；挤压状态下样品外表面积S=（2K1/π0.5）{π(H1/cosθ1+H2/cosθ2)}+4K1（L1-H1-H2）}。
进一步地，当L1≥5K1时，样品体积V=K1 2（L1-K1+π×K1/6），样品外表面积S=4K1（L1-K1）+π×K1 2。
进一步地，当样品处于挤压态且所述分析液流道为双侧时，此时液力分析区呈十字形，将样品两端的不规则凸出部分视作球冠形状，样品在液力分析区受到分析液带来的剪切和挤压综合作用，产生缩颈变形，长宽由L1和K1变成了L2和最窄处的K2，在样品完全通过十字交汇口后，液力挤压不再作用，样品在分析液作用下仍处于拉长状态，此时的长宽变为L3和K3，挤压模量表示为：（F压×K1）/（S×（K1-K2）），F压为分析液的压力，通过仿真得到；拉伸模量为：（F拉×L1）/（K1 2×（L3-L1）），F拉为分析液的拉力，通过仿真得到。
进一步地，当样品处于挤压态且所述分析液流道为单侧时，此时液力分析区呈T字形，样品在液力分析区产生旋转，剪切模量表示为：P剪/（α2-α1），P剪为剪切应力，通过仿真得到，α1为旋转前样品上任意一点与质心的连线与水平线的夹角，α2为旋转后样品上所述点与质心的连线与水平线的夹角。
进一步地，所述分析液流道宽度小于样品挤压后长度L1的一半。
进一步地，当样品处于悬浮态时，样品体积V=π×D3/6，D为样品直径；外表面积S=π×D2。
进一步地，当样品处于悬浮态时，样品在液力分析区受分析液的挤压和剪切作用变形，由直径为D的球形变为长和宽分别为L2和K2，在样品完全经过十字后，L2回缩变为L3，K2舒展变长为K3，挤压模量为：（F压×D）/（S×（D-K2）），F压为分析液的压力，通过仿真得到；拉伸模量为4（F拉×D）/（π×D2×（L3-D）），F拉为分析液的拉力，通过仿真得到。
进一步地，当样品处于拉伸态时，样品近似呈椭球形，因此样品的体积V=π×K1 2×L1/6，外表面积S=π×（K1 2+2K1×L1）/6，K1为椭圆的短径，L1为椭圆的长径。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种采用微流控技术测量生物微球物理特性装置，用于实施上述任意一种采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，所述采用微流控技术测量生物微球物理特性装置包括微流控芯片，所述微流控芯片设有样品流道以及分析液流道，所述分析液流道与所述样品流道交汇并形成夹角，所述分析液流道与所述样品流道交汇处形成液力分析区，所述分析液流道与所述样品流道的高度为样品高度的0.75-1.25倍，所述采用微流控技术测量生物微球物理特性装置还包括光学探测结构、分析液驱动结构、样品流体驱动结构以及处理器，所述分析液驱动结构与所述分析液流道连通驱动所述分析液流道内的分析液，所述样品流体驱动结构与所述样品流道连通驱动所述样品流道内的样品流体，所述光学探测结构采集所述液力分析区的样品图像，所述处理器对所述液力分析区的样品图像进行处理提取样品变形前后的尺寸，根据样品变形前后的尺寸计算样品物理特性。
相比现有技术，本发明一种采用微流控技术测量生物微球物理特性方法利用微流控芯片中交汇结构，使生物微球样品接受液力的作用变形，采集样品变形前后的图像，分析样品在液力分析区变形前后的尺寸变化，计算样品物理特性，对样品的损伤较小，样品可以继续培养，能够准确测量生物微球物理特性。
附图说明
图1为本发明采用微流控技术测量生物微球物理特性方法的流程图；
图2为本发明采用微流控技术测量生物微球物理特性装置的结构示意图；
图3为实施例1中样品挤压态测量时尺寸示意图；
图4为图3的样品挤压态测量时处于第一位置时的示意图；
图5为图3的样品挤压态测量时处于第二位置的示意图；
图6为图3的样品挤压态测量时处于第三位置的示意图；
图7为实施例2中样品悬浮态测量时处于第一位置的示意图；
图8为图7的样品悬浮态测量时处于第二位置的示意图；
图9为图7的样品悬浮态测量时处于第三位置的示意图；
图10为实施例3中样品拉伸态测量时处于第一位置的示意图；
图11为图10的样品拉伸态测量时处于第二位置的示意图；
图12为图10的样品拉伸态测量时处于第三位置的示意图；
图13为实施例4中样品挤压态测量时处于第一位置的示意图；
图14为图13的样品挤压态测量时处于第二位置的示意图；
图15为图13的样品挤压态测量时处于第三位置的示意图。
图中：10、微流控芯片；11、分析液入口；12、分析液流道；13、样品预加腔；14、样品流道；15、废液出口；20、分析液驱动结构；30、样品流体驱动结构；40、光学探测结构；50、废液池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1以及图2，一种采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，包括以下步骤：
分析液驱动结构20驱动分析液在分析液流道12中流动，样品驱动结构驱动样品悬浮液在样品流道14流动，分析液流道12与样品流道14交汇并形成夹角，分析液流道12与样品流道14的高度为样品高度的0.75-1.25倍；
分析液流道12与样品流道14交汇处形成液力分析区，当样品的等效直径大于样品流道14的宽度且样品流道14和分析液流道12的液体都流向液力分析区时，样品在从样品流道14到经过交汇处时处于挤压态；当样品的等效直径小于样品流道14的宽度且样品流道14和分析液流道12的液体都流向液力分析区时，样品在从样品流道14到经过交汇处时处于悬浮态；当样品的等效直径小于样品流道14的宽度且样品流道14的液体流向液力分析区，分析液流道12的液体流出液力分析区时，样品在从样品流道14到经过交汇处时处于拉伸态；
样品在液力分析区受到分析液的挤压和剪切作用变形，采集样品变形前后的图像，对图像进行处理提取样品变形前后的尺寸，根据样品变形前后的尺寸计算物理特性。
在本申请采用微流控技术测量生物微球物理特性方法中，测量的生物微球等效直径在100微米到500微米之间，采用微流控芯片10实施。
具体的，微流控芯片10材料为PDMS、PC、COC等透明且具备生物相容性的材料。由于分析液相和样品相液体能够相溶，且工作时微流控芯片10内完全充满液体，因此微流控芯片10材料的亲疏水性与液力判断的结果无关。流体在流动的过程中，其各点的速度并不相同，按作用方式的不同，流动可分为剪切流动和拉伸流动。流体流动时，如果其速度梯度方向与流动方向垂直，为剪切流动；流体的速度梯度方向和流动方向一致，该流动则称为拉伸流动。
微流控芯片10内部设有分析液流道12以及样品流道14，在两相流交汇处形成液力分析区，在液力分析区形成挤压流、剪切流和拉伸流共同作用的复杂流动状态，样品受到的主导力由具体流动状态和位置确定。例如，分析液流在分析区出口处具有较大压力时，样品所受的挤压力较大；两相流流量汇合后，下游流道截面积如不变，那么相对的流速就会增加，样品横跨在分析区就受到上下游流速不同导致的拉伸力；如果分析液与样品相流速差别较大，且黏度较大，则样品受到的剪切作用力较大。剪切和挤压综合作用中的谁为主导作用取决于样品流和分析液黏度、流动的压力、速度等。一般来说，出于加工的便捷性和流动的流畅性的考量，分析液流道12与样品流道14高度是相同的。分析液流道12与样品流道14形成夹角，在本实施例中，分析液流道12与样品流道14夹角为90°。
样品的悬浮液从入口加注至样品预加腔13之中，样品预加腔13的高度为样品高度的0.75-1.25倍，由于样品预加腔13高度的限制，样品微球在样品预加腔13中不会在高度方向重叠，也不会受到较大的挤压变形。样品预加腔13中有若干支撑柱以减少材料弹性或加工中热变形导致的样品预加腔13高度变化，同时也可作为微小尺度下尺寸的参考。
当生物样品流经液力分析区时，样品处于流道结构设计引导的变化流场中，在液力的作用下，样品产生形变，采集样品在不同位置的尺寸图像，通过分析图像中样品的形态变化和速度变化等信息，可以测量样品的体积、外表面积、弹性模量、剪切模量、表面黏度等生理、物化、力学性质。
采用微流控技术测量生物微球物理特性方法的具体步骤，请参照实施例1-4。
实施例1
请继续参阅图3至图6，样品的等效直径大于样品流道14的宽度且样品流道14和分析液流道12的液体都流向液力分析区，分析液流道12与样品流道14垂直并且分析液流道12位于样品流道14的两侧，此时液力分析区呈十字形，样品在从样品流道14到经过交汇处时处于挤压态。
液力分析区处的分析液流道12开口宽度小于样品挤压后长度L1的一半。将样品两端的不规则凸出部分视作球冠形状，在流动过程中，样品流道14和分析液流道12的液体都流向液力分析区，之后一起流向废液出口15，样品在分析区受到分析液带来的剪切和挤压综合作用，产生缩颈变形，长宽由L1和K1（样品流道14宽度）变成了L2和最窄处的K2，在样品完全通过十字交汇口后，液力挤压不再作用，样品在分析液作用下仍处于拉长状态，此时的长宽变为L3和K3。通过比较参数的变化可以分析得到样品呈现的物理性质。
当L1＜5K1时，挤压状态下样品体积V=K1 2（L1-H1-H2）+π{K1/π0.5(H1 2/cosθ1+H2 2/cosθ2)-1/3（H1 3-H2 3）}，其中，K1为样品流道的宽度，L1为样品在所述样品流道挤压后长度，H1为样品一端凸出的宽度，H2为样品另一端凸出的宽度，θ1为样品一端与样品流道的夹角，θ2为样品另一端与样品流道的夹角；挤压状态下样品外表面积S=（2K1/π0.5）{π(H1/cosθ1+H2/cosθ2)}+4K1（L1-H1-H2）}。
当L1≥5K1时，样品体积V=K1 2（L1-K1+π×K1/6），样品外表面积S=4K1（L1-K1）+π×K1 2。
挤压模量表示为：（F压×K1）/（S×（K1-K2）），F压为分析液的压力，通过仿真得到。
拉伸模量为：（F拉×L1）/（K1 2×（L3-L1）），F拉为分析液的拉力，通过仿真得到。
实施例2
请继续参阅图7至图9，样品的等效直径小于样品流道14的宽度且样品流道14和分析液流道12的液体都流向液力分析区，分析液流道12宽度小于样品挤压后长度L1的一半，分析液流道12与样品流道14垂直并且分析液流道12位于样品流道14的两侧，此时液力分析区呈十字形，样品在从样品流道14到经过交汇处时处于悬浮态。样品在流道中不与壁面接触，不受到固体结构的约束，只受到液力的作用，在平缓的充分发展流动中可以认为悬浮的球形样品能保持直径为D的球形。样品体积V=π×D3/6，D为样品直径；外表面积S=π×D2。液力分析区流动的方向和流道尺寸范围与实施例1中一致。液力分析区上游也可以增加流动对中结构，使样品流动在流道中线的位置。样品在十字流道处受分析液的挤压和剪切作用变形，视野中长和宽变为L2和K2，在样品完全经过十字后的t时刻，L2回缩变为L3，K2舒展变长为K3，在t+Δt时刻，长宽的变化量分别有最大值ΔL和ΔK，可以得到长和宽方向平均应变速度可以分别表示为ΔL/Δt和ΔK/Δt。这些变化的速度可以表征样品经受力的作用的程度，实验中希望样品受到的损伤干扰越小越好。
当样品处于悬浮态时，样品在液力分析区受分析液的挤压和剪切作用变形，由直径为D的球形变为长和宽分别为L2和K2，在样品完全经过十字后，L2回缩变为L3，K2舒展变长为K3，挤压模量为：（F压×D）/（S×（D-K2）），F压为分析液的压力，通过仿真得到；拉伸模量为4（F拉×D）/（π×D2×（L3-D）），F拉为分析液的拉力，通过仿真得到。
实施例3
请继续参阅图10至图12，当样品的等效直径小于样品流道14的宽度且样品流道14的液体流向液力分析区，分析液流道12的液体流出液力分析区时，样品在从样品流道14到经过交汇处时处于拉伸态。当样品处于拉伸态时，样品近似呈椭球形，因此样品的体积V=π×K1 2×L1/6，外表面积S=π×（K1 2+2K1×L1）/6，K1为椭圆的短径，L1为椭圆的长径。由于流场中的流动方向和流速的变化，样品在十字流道区域将受到较大的液力拉伸作用而变长，由于十字区域流动方向的改变，样品前后端的速度差加大，受到的拉伸力比实施例1和实施例2中的更大，拉伸现象将更加明显。这种情况下分析液流道12的宽度与样品流道14的宽度高度均大于样品的最大尺寸。十字的对侧流道尺寸相同。
实施例4
请继续参阅图13至图15，样品的等效直径大于样品流道14的宽度且样品流道14和分析液流道12的液体都流向液力分析区，分析液流道12与样品流道14垂直并且分析液流道12位于样品流道14的一侧，此时液力分析区呈T字形，样品在从样品流道14到经过交汇处时处于挤压态。挤压作用比实施例1更为明显，该实施方式也需要液力分析区处的分析液流道12开口宽度应小于样品挤压后长度L1的一半。样品在非对称的剪切力作用下，外形会出现类似于矩形变形至平行四边形的旋转变形，T形结构前与质心呈角α1的点，经过T形结构后角度变为α2。若剪切应力为P剪，剪切模量表示为：P剪/（α2-α1）。P剪为剪切应力，通过仿真得到，α1为旋转前样品上任意一点与质心的连线与水平线的夹角，α2为旋转后样品上点与质心的连线与水平线的夹角。
对图像进行处理提取样品变形前后的尺寸具体为：获得原始图像，对原始图像进行初步截取，对截取图像进行灰度阈值二值化，补充空洞，去除过小元素，然后进行二次截取。由于图像处理技术为现有技术，此处不再赘述。
本申请还涉及一种采用微流控技术测量生物微球物理特性装置，用于实施上述采用微流控技术测量生物微球物理特性方法。
请继续参阅图2，采用微流控技术测量生物微球物理特性装置包括微流控芯片10、分析液驱动结构20、样品流体驱动结构30、光学探测结构40、废液池50以及处理器。
微流控芯片10设有分析液入口11、分析液流道12、样品预加腔13、样品流道14以及废液出口15。分析液入口11与分析液流道12连通，样品预加腔13与样品流道14连通，样品流道14与分析液流道12交汇并呈角度设置。样品流道14与分析液流道12交汇处形成液力分析区，分析液流道12与样品流道14的高度为样品高度的0.75-1.25倍。在本实施例中，样品流道14与分析液流道12垂直，当分析液流道12为双侧时，液力分析区呈十字形；当分析液流道12为单侧时，液力分析区呈T字形。
分析液驱动结构20与分析液入口11连通，推动或抽吸分析液，使其在分析区与样品流交汇。
样品流体驱动结构30与样品预加腔13连通，推动样品预加腔13内的样品流向样品流道14通过分析区后进入废液池50。
光学探测结构40一般在样品入口和液力分析区域的垂直方向，观察样品的形态变化，一般需要配备现有的光学放大元件，还可以根据具体分析场景的需要配套高速相机和荧光激发-探测元件。
废液池50与废液出口15连通，废液池50收集废液。
处理器对液力分析区的样品图像进行处理提取样品变形前后的尺寸，根据样品变形前后的尺寸计算样品物理特性。
相比现有技术，本发明一种采用微流控技术测量生物微球物理特性方法利用微流控芯片10中交汇结构，使生物微球样品接受液力的作用变形，采集样品变形前后的图像，分析样品在液力分析区变形前后的尺寸变化，计算样品物理特性，对样品的损伤较小，样品可以继续培养，能够准确测量生物微球物理特性。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本发明实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，其特征在于，包括以下步骤：
分析液驱动结构驱动分析液在分析液流道中流动，样品驱动结构驱动样品悬浮液在样品流道流动，所述分析液流道与所述样品流道交汇并形成夹角，所述分析液流道与所述样品流道的高度为样品高度的0.75-1.25倍；
所述分析液流道与所述样品流道交汇处形成液力分析区，当样品的等效直径大于所述样品流道的宽度且所述样品流道和所述分析液流道的液体都流向液力分析区时，样品在从所述样品流道到经过所述交汇处时处于挤压态；当样品的等效直径小于所述样品流道的宽度且所述样品流道和所述分析液流道的液体都流向液力分析区时，样品在从所述样品流道到经过所述交汇处时处于悬浮态；当样品的等效直径小于所述样品流道的宽度且样品流道的液体流向液力分析区，分析液流道的液体流出液力分析区时，样品在从所述样品流道到经过所述交汇处时处于拉伸态；
样品在液力分析区受到分析液的挤压和剪切作用变形，采集样品变形前后的图像，对图像进行处理提取样品变形前后的尺寸，根据样品变形前后的尺寸计算物理特性。
2.根据权利要求1所述的采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，其特征在于：当样品处于挤压态且所述分析液流道为双侧时，此时液力分析区呈十字形，将样品两端的不规则凸出部分视作球冠形状，当L1＜5K1时，挤压状态下样品体积V=K1 2（L1-H1-H2）+π{K1/π0.5(H1 2/cosθ1+H2 2/cosθ2)-1/3（H1 3-H2 3）}，其中，K1为样品流道的宽度，L1为样品在所述样品流道挤压后长度，H1为样品一端凸出的宽度，H2为样品另一端凸出的宽度，θ1为样品一端与样品流道的夹角，θ2为样品另一端与样品流道的夹角；挤压状态下样品外表面积S=（2K1/π0.5）{π(H1/cosθ1+H2/cosθ2)}+4K1（L1-H1-H2）}。
3.根据权利要求2所述的采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，其特征在于：当L1≥5K1时，样品体积V=K1 2（L1-K1+π×K1/6），样品外表面积S=4K1（L1-K1）+π×K1 2。
4.根据权利要求1所述的采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，其特征在于：当样品处于挤压态且所述分析液流道为双侧时，此时液力分析区呈十字形，将样品两端的不规则凸出部分视作球冠形状，样品在液力分析区受到分析液带来的剪切和挤压综合作用，产生缩颈变形，长宽由L1和K1变成了L2和最窄处的K2，在样品完全通过十字交汇口后，液力挤压不再作用，样品在分析液作用下仍处于拉长状态，此时的长宽变为L3和K3，挤压模量表示为：（F压×K1）/（S×（K1-K2）），F压为分析液的压力，通过仿真得到；拉伸模量为：（F拉×L1）/（K1 2×（L3-L1）），F拉为分析液的拉力，通过仿真得到。
5.根据权利要求1所述的采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，其特征在于：当样品处于挤压态且所述分析液流道为单侧时，此时液力分析区呈T字形，样品在液力分析区产生旋转，剪切模量表示为：P剪/（α2-α1），P剪为剪切应力，通过仿真得到，α1为旋转前样品上任意一点与质心的连线与水平线的夹角，α2为旋转后样品上所述点与质心的连线与水平线的夹角。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，其特征在于：所述分析液流道宽度小于样品挤压后长度L1的一半。
7.根据权利要求1所述的采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，其特征在于：当样品处于悬浮态时，样品体积V=π×D3/6，D为样品直径；外表面积S=π×D2。
8.根据权利要求7所述的采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，其特征在于：当样品处于悬浮态时，样品在液力分析区受分析液的挤压和剪切作用变形，由直径为D的球形变为长和宽分别为L2和K2，在样品完全经过十字后，L2回缩变为L3，K2舒展变长为K3，挤压模量为：（F压×D）/（S×（D-K2）），F压为分析液的压力，通过仿真得到；拉伸模量为4（F拉×D）/（π×D2×（L3-D）），F拉为分析液的拉力，通过仿真得到。
9.根据权利要求1所述的采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，其特征在于：当样品处于拉伸态时，样品近似呈椭球形，因此样品的体积V=π×K1 2×L1/6，外表面积S=π×（K1 2+2K1×L1）/6，K1为椭圆的短径，L1为椭圆的长径。
10.一种采用微流控技术测量生物微球物理特性装置，用于实施如权利要求1-9任意一项所述的采用微流控技术测量生物微球物理特性方法，所述采用微流控技术测量生物微球物理特性装置包括微流控芯片，所述微流控芯片设有样品流道，其特征在于：所述微流控芯片还设有分析液流道，所述分析液流道与所述样品流道交汇并形成夹角，所述分析液流道与所述样品流道交汇处形成液力分析区，所述分析液流道与所述样品流道的高度为样品高度的0.75-1.25倍，所述采用微流控技术测量生物微球物理特性装置还包括光学探测结构、分析液驱动结构、样品流体驱动结构以及处理器，所述分析液驱动结构与所述分析液流道连通驱动所述分析液流道内的分析液，所述样品流体驱动结构与所述样品流道连通驱动所述样品流道内的样品流体，所述光学探测结构采集所述液力分析区的样品图像，所述处理器对所述液力分析区的样品图像进行处理提取样品变形前后的尺寸，根据样品变形前后的尺寸计算样品物理特性。
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