8月24日消息,据Phys.org报道,日本东京科学研究所(Institute of Science Tokyo)开发出一种可编程微流控分选器件,将确定性侧向位移技术(deterministic lateral displacement, DLS)——一种按尺寸分离粒子的微流控技术——与温度响应聚合物微柱结合,可在单一通道内动态改变分离条件。

传统DLS芯片的柱阵结构在制造后即固定,一种设计只能对应一种分离目标。新器件的微柱由温敏聚合物构成,升温或降温可改变微柱的体积与形态,从而实时调整微柱间隙的「临界尺寸」——即决定粒子偏转或直行的几何阈值。凭借这一机制,研究者在同一芯片上成功分离了多种粒子群

生物应用验证更具说服力:团队从稀释全血中高效分离出活性癌细胞、白细胞和红细胞。稀有癌细胞分离是液体活检的关键瓶颈——循环肿瘤细胞(CTC)在血液中浓度极低(每十亿血细胞中可能仅有数个),且常规分选的剪切应力易损伤细胞活性。温敏可调DLS在保持细胞活性的同时实现尺寸梯度分选,为CTC富集与下游单细胞分析提供了新路径。

技术视角看,这是「智能响应材料+微流控」融合的代表性进展:温敏聚合物(如PNIPAM类)的体积相变温度略高于室温,微柱的响应完全可逆,使芯片具备了传统机械阀或气动结构难以实现的简单可重构性。该方法向临床转化仍需解决通量与标准化问题,但其「一芯多用」的设计思路正成为微流控分选领域的新范式。 (来源:Phys.org)