Sensific 高集成微流控图像激活液滴分选系统IACS eXplorer-Microblox 微纳立方科技（北京）有限公司微流控技术集大成者

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Sensific 高集成微流控图像激活液滴分选系统IACS eXplorer

简介：

德国 Sensific 推出的 IACS eXplorer 是一款集微液滴生成、实时高速显微成像与温和主动分选于一体的桌面级全自动工作站。在传统的单细胞与微生物筛选中，常规流式分选仅能检测单点荧光数值，无法观察细胞形态与胞内结构，且常面临荧光染色干扰、流体剪切力损伤细胞活性，以及实验室自行搭建微流控光路与气路极其繁琐等痛点。IACS eXplorer 将高达 10,000 帧/秒的明场/相差成像与多通道荧光检测融合，可在 200 微秒内实时提取 30 余项图像特征并直接驱动温和的介电泳分选。系统既支持无标记（不染色）形态筛选，也能对液滴内细胞分泌物及细胞互作进行功能性分选，兼顾高达 99% 的分选纯度与高细胞存活率，让科研人员无需繁琐调试即可高效获取高价值目标样本。

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功能图解

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IACS eXplorer 是一台高度集成的“All-in-One”微流控光学分析与分选平台。它将以往需要科研人员在光学防震台上耗费大量时间自行搭建的全自动倒置显微镜、多波长激光光源、4 通道闭环气压控制器以及高速图像处理器，全部浓缩进一台紧凑的 Class 1 （可直接放入常规实验室超净工作台或生物安全柜中运行）激光安全防护机箱内。设备无需专门改造暗室，可直接放入实验室常规超净工作台运行，约 1 小时培训即可上手，平时还能独立作为一台带四孔位电动物镜转盘的全自动高速视频显微镜使用。

在实验过程中，IACS eXplorer 首先利用高精度气压泵将单个细胞、三维细胞球或微生物包封进微液滴（直径 10 µm-1 mm）中，使每个液滴成为互不干扰的“微型生物反应器”。当液滴流经芯片检测区（监控框 ROI（Region of Interest） 1）时，系统通过微秒级时间复用频闪技术，在不到 1 毫秒内交替闪烁白光与多色激光，同步抓拍每个液滴的明场/相差与最多 3 路荧光图像（共 4 通道）。内置的硬件会在 200 微秒内实时测量液滴与细胞的尺寸、圆度、内部颗粒度及荧光分布等 30 多项参数。

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一旦识别出符合目标圈选条件（Gating）的液滴，系统立即输出毫秒/微秒级电脉冲信号，触发温和的主动介电泳（DEP）电场将目标液滴无损吸偏至收集流道；与此同时，操作者可通过第二个独立监控框（ROI 2）在分选出口实时抓拍验货，验证高达 99% 的分选纯度。得益于“只保存关键事件图像、自动过滤废液滴冗余照片”的智能存储策略，系统不仅支持点击散点图回溯任意目标液滴的多通道图像堆栈，还能连续运行数天以捕捉极稀有的突变细胞。此外，系统为开放系统，兼容各类第三方或课题组自制的微流控芯片。

IACS eXplorer 实验步骤通常如下：

1. 包封（Encapsulate）：通过 4 通道气压控制，将细胞/微生物与反应试剂包封进均一的微液滴中；

2. 分析（Analyze）：液滴流经检测框1（ROI 1），同步抓拍明场/相差与多色荧光图像，200微秒内实时计算 30+ 项特征参数；

3. 分选（Sort）：符合圈选条件的目标液滴触发介电泳（DEP）温和电场偏转分选，同时由监控框（ROI 2）实时拍照质控；

4. 孵育（Incubate）：在受控条件下孵育液滴，使液滴内发生抗体分泌、酶催化或细胞间相互作用（按需可选）；

5. 重注入（Reinject）：将孵育后的液滴重新连续打回微流控芯片，开展第二轮高通量图像分析或功能分选（按需可选）；

6. 导出（Dispense）：将分选纯化后的目标液滴直接导出至标准离心管、储液管或多孔板中；

7. 回收（Recover）：破乳释放出液滴内的高活性目标细胞或微生物；

8. 下游处理（Post-Processing）：直接对接单细胞测序（Drop-Seq）、克隆扩增培养或下游生化分析；

应用领域

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凭借“微液滴独立微环境包封”与“无标记/多通道荧光图像直接驱动分选”的双重优势，IACS eXplorer 能够将细胞外观形态与真实的分泌、代谢及杀伤反应紧密结合，广泛服务于生命科学前沿探索、转化医学与生物工程开发，核心应用涵盖以下方向：

1. 免疫细胞治疗与个性化医疗：CAR-T、NK、TILs 等功能性免疫细胞的杀伤活性筛选、细胞活力评估及临床原代肿瘤样本药敏测试。

2. 药物发现与单细胞抗体筛选：单 B 细胞高通量抗体分泌与结合动力学筛选、酶工程活性测定及药物-细胞互作研究。

3. 工程细胞系开发：单克隆株视觉确认（排除双细胞团块）与高产蛋白工程细胞株快速选育。

4. 合成生物学与微生物筛选：细菌、酵母、微藻的无标记（不染色）形态分析与高产突变株高通量分选。

5. 单细胞组学前处理（Drop-Seq）：单细胞 RNA 测序液滴包封实时质控，精准筛选“单细胞 + 单测序微球”液滴以大幅降低测序成本。

规格参数

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