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用压力泵实时检测细胞增殖(培养)
2022-05-31574次
咱做细胞增殖检测,有计数法、染色法……但很多方法都只能检测一个时间点,就是说只能看到细胞增殖的结果,而不清楚过程,并且往往需要额外的仪器和试剂。这次和你分享一个不一样的视角,用压力泵去实时检测细胞增殖,这个实验由康比涅技术大学 (UTC)的一个生物工程实验室完成。

用压力泵实时检测细胞增殖(培养)

这是微纳立方第28篇微流控推文

 

咱做细胞增殖检测,有计数法、染色法……但很多方法都只能检测一个时间点,就是说只能看到细胞增殖的结果,而不清楚过程,并且往往需要额外的仪器和试剂。这次和你分享一个不一样的视角,用压力泵去实时检测细胞增殖,这个实验由康比涅技术大学 (UTC)的一个生物工程实验室完成。

 

实验比较简单:用1个压力泵往1块细胞培养芯片里泵入培养基(5组采用同款芯片,且均含流量计)。

老规矩,咱先来看一组实验数据,下图里的纵坐标是压力泵的输出压力,横坐标是芯片里的细胞数。

细胞数.png 

图里值得说的是3个颜色区域的点:

绿色点位,设置恒定流量10μL/min,这时微流控芯片里还没有细胞。

蓝色点位,芯片里有细胞贴壁了,恒流模式使得所需压力增大。

红色点位,养了3天的细胞,细胞增殖数目变多,恒流所需压力更大。

图中蓝色虚线是拟合出的压力和细胞数的线性函数——到这你可能看不下去了,就这么点数据还拟合函数?有没有点数学常识?但事实上,这个函数的样子,正好符合了数学公式:微流控芯片里流道的流量=压力/流阻(Q=△P/R),Q表示流量,△P表示压力,R表示流阻。

如果细胞正常增殖,细胞数增多了,会造成芯片内流道变窄,肯定会导致流阻变大(流阻R与h^3*w成反比,h和w分别为芯片流道道的高和宽,点这看流阻是怎么计算的),为了满足咱设定的10μL/min的流量,压力泵的输出压力一定会增大。就是说,恒流模式下,细胞正常增殖,流阻变大,压力泵输出压力就应该变大,如果压力不变或者缩小(细胞被冲走),反而是问题。

所以重要的不是拟合出什么样的函数,而是这个函数要符合压力和细胞数的正相关关系,就是说这个函数上某个点的斜率,一定得是正的,不然细胞增殖就有问题。也许在你的实验里,它就变成了个指数函数(有点夸张了,如果压力像指数函数那样增加,一定是发生堵塞了)。

你可能觉得检测要精准,不能这样看大概,但做一次细胞增殖(培养)动不动就好几天,等做完才发现问题,浪费时间还耽误进度,而这个办法,只需要你看一眼压力泵的输出压力。就像是如果你发烧了,一定要去医院让医生来告诉你吗?自己摸摸额头也能知道。

P.s. 以上说的细胞增殖为理想情况,如果染菌,菌类生长也会让压力变大。

 

最后附上这个实验的配置:法国Fluigent的压力泵Flow EZ和流量计,加细胞培养芯片、细胞系和培养基,以及连接配件

配置.png 

 

相关链接:

如何计算微流控系统里的流阻?

 

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