流式研发快讯实时阻抗流式细胞剖析仪研讨取得发展

  单细胞电学特性生物传感与剖析技能为单细胞生物物理学研讨供给了新维度。该技能已被证明在全血剖析、肿瘤细胞分型和免疫细胞状况评价方面具有极端严重的使用潜力。但是，现有的电学检测的新办法难以完结高通量实时性剖析，约束了需求很多体系试验的单细胞电学特性研讨的展开。

  中国科学院微电子研讨所健康电子中心研讨员黄成军、副研讨员赵阳团队，在单细胞电学特性流式剖析办法及高通量实时剖析仪器研讨方面取得重要发展。该团队提出了快速并行物理拟合求解器，仅需0.62 毫秒即可在线求解出单个细胞膜比电容和细胞质电导率。与传统求解器比较，在不丢失准确度的前提下，速度提升了27000倍，且不需求任何数据预收集和预练习进程，进一步完结了根据物理模型信息的实时阻抗流式细胞剖析仪（piRT-IFC）（图1）。该技能可在50分钟内实时表征高达100902个单细胞，具有高稳定性、高通量、实时化和全流程自动化等特色。作为演示使用，该团队对药物处理后HL-60中性粒细胞脱粒现象这一典型的快速改变的生物进程进行实时表征剖析。与遍及选用的神经网络辅佐加快办法比照研讨标明，piRT-IFC具有速度快、准确度高和泛化能力强的优势，具有广泛的使用潜力。

  piRT-IFC: Physics-informed real-time impedance flow cytometry for the characterization of cellular intrinsic electrical properties为题，宣布在《微体系与纳米工程》（Microsystem and Nanoengineering）上。该研讨由微电子所和计算技能研讨所协作完结。研讨工作得到科学技能部、国家自然科学基金委员会、北京市和中国科学院的支撑。近年来，该课题组面临单细胞物理特性检测存在灵敏机理不明和技能完结困难等关键技能瓶颈，开创性提出了根据微流控技能的“穿插紧缩通道”灵敏新原理和单细胞电学模型，建立了根据微流控芯片的单细胞电学特性高通量定量检测的新办法，查验测验参数包含细胞膜比电容和胞浆电导率，通量比膜片钳等惯例办法高10000倍，并进一步研发出实时高通量单细胞电学特性流式剖析仪（图2）。仪器当选中国科学院自主研发科学仪器名录，与首都医科大学宣武医院、首都医科大学隶属北京胸科医院、计算所等单位协作，成功用于脑卒中动物模型、癌症病人样本、药物模型等范畴的多种细胞的剖析，为肿瘤/脑卒中等精准确诊、药物挑选等供给了有力东西，并发现了新式标志物，验证了相关药物候选分子的效果、取得授权专利。

  图1. 实时阻抗流式细胞剖析仪（piRT-IFC）原理样机、中心微流控芯片、设备交互界面、典型成果和自动化实时数据处理流程

  图2. 根据微流控芯片技能的单细胞电学特性活体单细胞剖析仪（左）及中心微流控芯片（右）

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