微流控技術(shù)是一種通過(guò)微小的通道和微型裝置對(duì)流體進(jìn)行精確操控和分析的技術(shù)。它是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的一種重要的生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景和重要性。它在高通量分析、個(gè)性化醫(yī)療、細(xì)胞篩選等方面有著巨大的潛力，Aigtek安泰電子今天就將為大家分享一篇微流控領(lǐng)域研究成果，一起接著往下看吧~

　　病毒性傳染病對(duì)人們的生命健康造成嚴(yán)重威脅。作為病毒診斷和鑒定的先決條件，需要篩選出適宜病毒復(fù)制的宿主細(xì)胞系，傳統(tǒng)的基于孔板的方法培養(yǎng)周期長(zhǎng)、樣本和試劑消耗大、操作繁瑣，不利于實(shí)現(xiàn)快速的病毒培養(yǎng)和鑒定。為此，中科院武漢病毒所李峰研究員、浙江大學(xué)賀永教授和中科院深圳合成所張先恩研究員團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)了一種高效的微流控細(xì)胞芯片，通過(guò)快速篩選允許細(xì)胞實(shí)現(xiàn)病毒的分離和培養(yǎng)。相關(guān)工作“Amicrofluidiccellchipforvirusisolationviarapidscreeningforpermissivecells”發(fā)表在VirologicaSinica上，武漢病毒所博士生蘇煒德與鄭州大學(xué)力學(xué)與安全工程學(xué)院邱京江博士為該論文的共同第一作者。

　　如圖1，研究者設(shè)計(jì)了由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）上蓋、聚乳酸（PLA）框架、聚二甲基硅氧烷（PDMS）芯片和聚甲基丙烯酸甲酯下蓋自上而下組裝而成的微流控芯片，在PDMS芯片內(nèi)置有細(xì)胞培養(yǎng)腔室。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，微流控細(xì)胞芯片可以支持5種不同細(xì)胞系的共培養(yǎng)，維持良好的細(xì)胞活力，在極低MOI（感染復(fù)數(shù)）條件下實(shí)現(xiàn)了流感病毒H1N1和腸病毒EV71允許細(xì)胞系的模擬篩選。

　　圖1微流控細(xì)胞芯片的設(shè)計(jì)和工作原理示意圖

　　如圖2，研究者通過(guò)使用3D打印技術(shù)制備了微流控芯片模具；通過(guò)拋光模具、澆筑并固化PDMS在短時(shí)間內(nèi)定制了的芯片內(nèi)的微流道結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)證明微流控芯片內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)腔表面易于預(yù)處理和實(shí)現(xiàn)不同細(xì)胞系在單個(gè)芯片上的接種，可以允許將各種PDMS芯片與不同的細(xì)胞整合來(lái)重建微流控芯片。

　　圖2微流控芯片的制造原理示意圖

　　如圖3，研究者選擇A549、Vero、RD、MDCK和BHK-21細(xì)胞作為候選病毒允許細(xì)胞系用于構(gòu)建微流控芯片。為了在微流控芯片內(nèi)共培養(yǎng)這些不同的細(xì)胞系，使用含1%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基以使細(xì)胞逐漸適應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，5種細(xì)胞系在接種后均能在芯片進(jìn)行貼壁生長(zhǎng)并表現(xiàn)出正常的形態(tài)和活力。

　　圖3在微流控芯片上共培養(yǎng)多種不同細(xì)胞系

　　如圖4，EV71病毒允許細(xì)胞篩選結(jié)果表明，在MOI為0.389感染30h后，RD細(xì)胞表現(xiàn)出典型的細(xì)胞病變效應(yīng)（CPE）。當(dāng)用熒光定量PCR（RT-qPCR）檢測(cè)不同細(xì)胞系中EV71病毒RNA拷貝數(shù)時(shí)，RD細(xì)胞內(nèi)EV71的RNA拷貝數(shù)顯著高于其他細(xì)胞系，尤其是在極低MOI條件下。

　　圖4微流控芯片篩選EV71允許細(xì)胞的可行性

　　如圖5，H1N1病毒允許細(xì)胞篩選結(jié)果表明，在MOI為0.012時(shí)，孔板和芯片內(nèi)的MDCK細(xì)胞均觀察到典型的CPE。然而，在MOI為0.00012的情況下，僅在微流控芯片內(nèi)的MDCK細(xì)胞中檢測(cè)到低水平的病毒復(fù)制。

　　圖5微流控芯片篩選H1N1允許細(xì)胞的可行性

　　利用微流控細(xì)胞芯片重現(xiàn)了病毒感染引起的CPE，表明基于該微流控細(xì)胞芯片的病毒培養(yǎng)方法可以替代傳統(tǒng)的孔板培養(yǎng)方法，并允許篩選多個(gè)潛在的宿主細(xì)胞系。該通量化細(xì)胞培養(yǎng)芯片可用于病毒的高效分離培養(yǎng)和抗病毒藥物篩選。

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