[发明专利]一种基于光诱导介电泳装置筛选被磁性纳米粒子修饰细胞的方法

说明书

本发明涉及一种基于光诱导介电泳装置筛选被磁性纳米粒子修饰细胞的方法，利用光诱导介电泳装置从混合的溶液中筛选出被磁性纳米粒子修饰的细胞，搭建光诱导介电泳光路，由光源发出的光通过光路照射到芯片上，在芯片的溶液层形成非均匀电场，利用携带有磁性纳米粒子的酵母菌细胞与酵母菌细胞存在差异实现细胞筛选。本发明能够对同种细胞进行筛选，并且筛选过程所需时间较短，筛选粒子的精确性更高。

技术领域

本发明属于微纳米控制领域，具体涉及一种基于光诱导介电泳装置筛选被磁性纳米粒子修饰细胞的方法。

背景技术

在微纳米生物粒子的操纵领域，随着微加工技术的不断发展，许多芯片实验室应运而生，微纳米生物粒子的操纵与分离受到许多科学家的广泛关注，许多生物粒子都会有一定的介电特性，在外加电场的情况下，这些生物粒子会受到不同程度的极化，如果外加电场为非均匀电场，就会产生介电泳力，使粒子受力作用而运动。近年来，将介电泳技术引入生物粒子操纵领域，人们开始研究应用介电泳技术分离、输运、捕获粒子。

传统的介电泳技术以及行波介电泳方法构造的分离装置特别适用于具有明显临界频率的两种生物粒子，主要用于直径不同的粒子的分离实验，虽然能达到分离的目的，却不能精确分离和控制粒子的位置，应用功能单一，应用范围狭窄。相对于传统的介电泳技术，光诱导介电泳装置不仅能对单个粒子进行精确操纵，而且能对多个微粒进行分离或筛选，使用虚拟电极代替了结构复杂的物理电极，降低了成本。

在实现两种细胞的分离或筛选实验中，传统的分离或筛选实验选用聚苯乙烯粒子与酵母菌细胞进行实验，但聚苯乙烯粒子并非真实细胞，存在一定的误差，且聚苯乙烯粒子直径比酵母菌细胞的直径大很多，分离过程相对容易，或者用于分离人体血液中的活死红细胞，利用死细胞不受介电泳力使之分离，主要选用差异较大的细胞进行分离和筛选。并且人体血液中的红细胞提取较为复杂，需要荧光标记，可能会对细胞造成损害，导致实验结果精确性差。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术筛选差异较大细胞的不足，提供一种基于光诱导介电泳装置筛选被磁性纳米粒子修饰细胞的方法，具有工艺简单、操作方便、精确性高且成本低等优点，主要对同种细胞、差异较小的细胞进行筛选，可应用于生物医学细胞筛选、靶向治疗等，以及在其他领域中分离、输运、捕获粒子等。

本发明提供的一种基于光诱导介电泳装置筛选被磁性纳米粒子修饰细胞的方法，制备工艺如下：

(1)首先将磁性纳米粒子加入酵母菌细胞中，得到被磁性纳米粒子修饰的酵母菌细胞，再制备混合溶液，搭建光诱导介电泳光路，将混合的溶液悬浮于光诱导介电泳芯片中，打开光源，投出光电极图案通过光诱导介电泳光路照射到光诱导介电泳芯片上，在光诱导介电泳芯片的溶液层形成条形光电极图案；所述光诱导介电泳芯片分为上层和下层，上层从上到下依次为玻璃片、导电层；下层从上到下依次为光敏层、导电层、玻璃片；中间为溶液层；

(2)连接光诱导介电泳芯片与信号发生器，调节信号发生器输出的电压和频率，细胞受到光诱导介电泳力被吸入条形光，排列在条形光中心；

(3)将信号发生器的电压调低至零，使条形光下移，再次调节信号发生器输出的电压和频率，等待1-2分钟，部分被磁性纳米粒子修饰的细胞进入条形光；

所述细胞为被磁性纳米粒子修饰的酵母菌细胞与正常酵母菌细胞。

所述信号发生器输出为正弦交流信号，幅值为1.4V，频率为270kHz。

所述条形光宽度相同，光电极图案可控，条形光下移间距为20-30μm。

所述光源选自投影装置。

其中，所述光诱导介电泳芯片分为上层和下层，上层从上到下依次为玻璃片、导电层。下层从上到下依次为光敏层、导电层、玻璃片，中间为溶液层。