流式细胞术作为现代生物医学研究的核心技术,通过荧光标记物检测细胞特性。而新型阻抗流式细胞术采用电极替代激光,通过检测微流控通道内细胞通过时的阻抗变化实现无标记分析。但现有技术存在灵敏度不足和信号不稳定问题,主要受微通道高度与颗粒尺寸导致的细胞-电极间距变化影响。
日本奈良先端科学技术大学院大学(NAIST)的小岩靖幸副教授团队在《Lab on a Chip》期刊发表的研究显示,通过安装连接XYZ三维移动平台的金属探针,可动态调节微通道高度。该装置通过精确控制探针垂直位移,利用探针尖端压缩微流控通道(原高30微米)实现高度调整。实验显示:将通道高度缩小三分之一时,阻抗信号强度提升3倍,同时信号变异性降低至原来的50%,显著提高了不同尺寸细胞的分辨能力。
研究团队创新性地引入摄像头和目标检测算法,将传统视为缺陷的颗粒堵塞现象转化为优化工具。系统通过监测微流控通道变形状态,在实际堵塞发生前释放压力,形成"智能微通道"控制机制。该成果为自适应阻抗流式细胞术的标准化奠定基础,未来有望在临床诊断、药物开发等领域实现应用。
"我们的系统通过主动诱导临界收缩最大化灵敏度,但能在实际堵塞前释放形变。"小岩副教授解释称,这种自适应平台具有结构简单、抗堵塞和参数可调等特性,为生物医学检测提供了新方案。研究团队正与医疗机构合作推进该技术向即时诊断设备转化,同时探索其在药物开发和测试中的应用潜力。
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