铌酸锂基多功能微流控芯片设计制造及应用于癌细胞力学性能研究

基本信息
批准号:61904153
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:杨铁
学科分类:
依托单位:西南大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
单细胞检测片上集成系统微流控技术细胞力学性能
结项摘要

As an emerging interdisciplinary subject, microfluidic technology can integrate different operating units into a connected platform to complete the whole process of analysis and detection in one run. It has the advantages of simple operation, low cost, high speed and high precision, thus becoming into one of the hottest focuses in the field of micro-analysis. However, most of the research is based on the application of discrete physical functions, leading to that the relevant research can only reflect the changing laws of the corresponding physical field and the inability to analyze in depth from multiple perspectives. Therefore, the development of an integrated multifunctional microfluidic chip system is an inevitable trend in the future development. The multi-physics modeling analysis and integrated fabrication process involved in different functions are the core techniques, which need to be overcome. Lithium niobate as an artificial crystal material has many has acoustic, optic and electric properties. This project intends to use this material as a substrate to explore a microfluidic system, integrating microchannel, optical waveguide, ultrasonic and dielectrophoresis functions, and the corresponding chip implementation method and fabrication scheme. On this basis, apply it on cancer cells to study their mechanical properties and the correlation between different response mechanism under different physical field, so as to initially explore the precise cell screening method under multi-response characteristics. Through the implementation of this project, we intend to make some breakthroughs in several key technologies of multi-function and integrated analysis of microfluidic systems.

微流控技术作为一个新兴的交叉学科,可将不同的操作单元集成在一个连通平台,一次性完成分析和检测的全过程,具有操作简单、成本低、速度快和精度高的优点,是目前微分析领域的关注热点之一。然而,大多数研究都是基于分立物理功能应用,导致相关研究只能反映对应物理场下的变化规律以及无法从多角度结合的方式深入分析。因此,开发一款集成化的微流控芯片系统是未来发展的必然趋势,其中不同功能结合所涉及的多物理场建模分析和集成制备工艺是需要攻克的核心技术环节。铌酸锂作为一款人工晶体材料具有声光电多种物理特性,本项目拟采用该材料作为衬底,探索一套集微通道、光波导、超声波、介电泳多种功能于一体的微流控芯片实现方法和制备方案;在此基础上应用于癌细胞,研究多场耦合作用下细胞的力学响应和相互关联,并初步探索多响应特征下的精准细胞筛选方法。通过本项目的实施,可望在微流控系统多功能和集成化分析的若干关键技术上取得一些突破。

项目摘要

基于微流控技术作为一个新兴的交叉学科,可将不同的操作单元集成在一个连通平台,一次性完成分析和检测的全过程,具有操作简单、成本低、速度快和精度高的优点,是目前微分析领域的关注热点之一。然而,大多数研究都是基于分立物理功能应用,导致相关研究只能反映对应物理场下的变化规律以及无法从多角度结合的方式深入分析。因此,开发一款集成化的微流控芯片系统是未来发展的必然趋势,其中不同功能结合所涉及的多物理场建模分析和集成制备工艺是需要攻克的核心技术环节。铌酸锂作为一款人工晶体材料具有声光电多种物理特性,本项目采用该材料作为衬底,研究探索集微通道、光波导、超声波、介电泳多种功能于一体的微流控芯片实现方法和制备方案,尤其是将不同功能模块有效集成通过本项目的实施,可在微流控系统多功能和集成化分析的相关键技术提供有效的理论和实验支持,同时为进一步深入探索不同细胞力学特征与癌变过程的相关性,尤其是癌细胞转移的机理提供潜在的研究方向和技术手段。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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