超聲兩種可混溶流體流之間的細(xì)胞分離和運(yùn)輸

本文介紹了由acoustophoresis運(yùn)輸細(xì)胞或微大小的粒子從一個(gè)流體流到另一個(gè)二流微流體系統(tǒng)。使用該運(yùn)輸方式，顆粒或不同尺寸和機(jī)械性能的細(xì)胞可以被分離。經(jīng)歷了較大的聲輻射力將細(xì)胞分離，并從原來(lái)的懸浮液至目標(biāo)流體流輸送。

在實(shí)驗(yàn)中使用的聲微通道系統(tǒng)示于圖Figure4。所述微通道芯片包括一個(gè)H形狀微通道具有兩個(gè)入口和兩個(gè)出口。此信道通過(guò)深反應(yīng)蝕刻制成在硅基（牛津等離子體100的DRIE/ICP系統(tǒng)：200的蝕刻/沉積步驟中，垂直誤差±0.1°，100-400nm的側(cè)壁上的起伏幅度），并且它是玻璃頂覆蓋。溝道寬度對(duì)應(yīng)于所用的超聲波，使駐波被設(shè)置在側(cè)壁之間的一半波長(zhǎng)。壓電陶瓷換能器（閃爍發(fā)光陶瓷私人有限公司，印度，共振頻率是1.875兆赫**厚度模式）被附連到與覆蓋微通道的整個(gè)長(zhǎng)度的換能器的寬度的通道的底部表面。超聲凝膠用于確保換能器和微通道之間的良好耦合。組裝的系統(tǒng)是使用LRC計(jì)測(cè)量，并且所述壓電陶瓷的諧振頻率被發(fā)現(xiàn)是1.88兆赫。該換能器，然后通過(guò)使用函數(shù)發(fā)生器（安捷倫33120A）中的正弦信號(hào)驅(qū)動(dòng)。施加在壓電陶瓷上的電壓是20Vpp的用于所有的實(shí)驗(yàn)。在此工作狀態(tài)下，沒(méi)有聲空化和無(wú)聲流進(jìn)行觀察，作為聲強(qiáng)度被發(fā)現(xiàn)是低的（約75毫瓦/厘米2）。此外，由于換能器是由函數(shù)發(fā)生器沒(méi)有任何功率放大器直接驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)電流非常低，大約幾毫安20Vpp的的施加電壓。通過(guò)壓電陶瓷換能器的功耗非常小，并且在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有觀察到溫度變化。種在流體通道中的流通過(guò)頂部玻璃蓋通過(guò)用CCD照相機(jī)（徠卡Vetzlar GmbH的）顯微鏡觀察。在以下的實(shí)驗(yàn)研究中所用的流體的典型流率從數(shù)百微升/小時(shí)至幾毫升/小時(shí)而變化。這些流率對(duì)應(yīng)于雷諾數(shù)在再≈0.3-0.5的范圍內(nèi)，這意味著該通道內(nèi)的流動(dòng)是層流。

細(xì)胞樣品制備

染色寄生蟲的細(xì)胞，無(wú)論是C的孢子蟲和G.鞭毛蟲分別與其相應(yīng)的抗體混合。將混合物在37℃保溫30分鐘。然后該寄生蟲的細(xì)胞通過(guò)離心收集并重新配制成飲用水溶液。然后將1ml注射器被用于包含細(xì)胞的懸浮液，并連接到聲芯片的入口。用注射泵（新紀(jì)元泵系統(tǒng)商標(biāo) ）被用于吹掃通道以及對(duì)細(xì)胞樣品流入通道。養(yǎng)細(xì)胞，就選Ausbian胎牛血清！

細(xì)胞分離分析和可行性測(cè)試

用于細(xì)胞的分離分析，從通道的出口獲得的細(xì)胞收集并離心。使用血球濃縮的細(xì)胞樣品進(jìn)行分析。細(xì)胞分離效率被計(jì)算為靶寄生蟲細(xì)胞在該出口處收集的所有寄生蟲細(xì)胞之間的比例。寄生蟲細(xì)胞活力測(cè)試，將細(xì)胞流入不同流速的微通道。從通道的出口獲得的細(xì)胞立即用碘化丙錠進(jìn)行混合。下熒光照明，多個(gè)綠色和紅色染色的細(xì)胞使用血球計(jì)數(shù)。

友情提示：培養(yǎng)細(xì)胞所用試劑

英文原文：

Cell separation and transportation between two miscible fluid streams using ultrasound

The acoustic micro-channel system used in the experiments is shown in Figure Figure4.4. The microchannel chip consists of an H-shape microchannel which has two inlets and two outlets. This channel is made by deep reactive etch on a silicon base (Oxford Plasma 100 DRIE/ICP system: 200 etch/deposit steps, vertical error ±0.1°, and amplitude of undulations on side walls of 100–400?nm), and it is covered by glass on top. The channel width corresponds to the half wavelength of the ultrasound used so that a standing wave is set up between the side walls. A piezo-ceramic transducer (Sparkler Ceramics Pte Ltd, India, resonance frequency is 1.875?MHz for first thickness mode) is attached to the bottom surface of the channel with the width of the transducer covering the whole length of the micro channel. Ultrasound gel is used to ensure good coupling between the transducer and the microchannel. The assembled system is measured using a LRC meter, and the resonance frequency of the piezo-ceramic is found to be 1.88?MHz. The transducer is then driven by a sinusoidal signal using a function generator (Agilent 33120?A).