中國粉體網(wǎng)訊 顆粒和細胞的連續(xù)操控與分離在生物學(xué)、醫(yī)藥及工業(yè)中具有重要意義。顆粒和細胞能夠應(yīng)用于與顆粒尺度相關(guān)的流體作用力比如慣性效應(yīng)和粘彈性效應(yīng)而實現(xiàn)分離。簡單而言，慣性升力與顆粒直徑4次方成比例而粘彈性升力與顆粒直徑3次方成比例。在牛頓流體微流控器件中，慣性效應(yīng)已經(jīng)獲得廣泛研究并用于細胞的高通量無標(biāo)記分離。然而，在高雷諾數(shù)下慣性匯聚模式將變得復(fù)雜，常常導(dǎo)致不利于分離的多個橫向平衡位置。此外，為了成功匯聚更小尺度顆粒，微通道橫截面將不得不隨之縮小。
中國科學(xué)院力學(xué)研究所非線性力學(xué)國家重點實驗室的研究人員首次實現(xiàn)了在筆直矩形微通道中不同大小顆粒和細胞的無標(biāo)記、無鞘流、低成本分離。發(fā)現(xiàn)不同于傳統(tǒng)上只有通道中央存在一個平和位置的匯聚模式：即大顆粒將向靠近側(cè)壁的橫向位置移動。通過探索此非常規(guī)機理，他們成功實現(xiàn)了大范圍內(nèi)顆粒的完全分離，即大顆粒匯聚在兩側(cè)壁面附近而小顆粒匯聚在通道中央。兩類二元混合生物顆粒包括MCF-7 腫瘤細胞/紅細胞以及大腸桿菌/紅細胞均可因其尺度不同而獲得好質(zhì)量分離。此外，通過調(diào)控流體的流變性質(zhì)，即削弱剪切稀化并使之具有低粘度和高動態(tài)彈性模量，能夠?qū)⑻幚硗肯啾扔诂F(xiàn)有研究提高至少一個數(shù)量級。因其特別簡單的直通道構(gòu)型，通過多通道的并行化可進一步大幅度提高樣品處理通量。所發(fā)展的方法具有設(shè)計簡單和通量提高的優(yōu)勢，將拓展粘彈性效應(yīng)微流控器件在顆粒/細胞等分離上的應(yīng)用。
上述結(jié)果發(fā)表在Analytical Chemistry，通訊作者為研究員胡國慶。第一作者為博士研究生劉超。同一課題組前期有關(guān)牛頓流體慣性效應(yīng)的研究已發(fā)表于Lab on a Chip、 Biomicrofluidics、Physics of Fluids等期刊。研究工作獲得了科技部“973”計劃和國家自然科學(xué)基金支持。（據(jù)：中國科學(xué)院)
中國科學(xué)院力學(xué)研究所非線性力學(xué)國家重點實驗室的研究人員首次實現(xiàn)了在筆直矩形微通道中不同大小顆粒和細胞的無標(biāo)記、無鞘流、低成本分離。發(fā)現(xiàn)不同于傳統(tǒng)上只有通道中央存在一個平和位置的匯聚模式：即大顆粒將向靠近側(cè)壁的橫向位置移動。通過探索此非常規(guī)機理，他們成功實現(xiàn)了大范圍內(nèi)顆粒的完全分離，即大顆粒匯聚在兩側(cè)壁面附近而小顆粒匯聚在通道中央。兩類二元混合生物顆粒包括MCF-7 腫瘤細胞/紅細胞以及大腸桿菌/紅細胞均可因其尺度不同而獲得好質(zhì)量分離。此外，通過調(diào)控流體的流變性質(zhì)，即削弱剪切稀化并使之具有低粘度和高動態(tài)彈性模量，能夠?qū)⑻幚硗肯啾扔诂F(xiàn)有研究提高至少一個數(shù)量級。因其特別簡單的直通道構(gòu)型，通過多通道的并行化可進一步大幅度提高樣品處理通量。所發(fā)展的方法具有設(shè)計簡單和通量提高的優(yōu)勢，將拓展粘彈性效應(yīng)微流控器件在顆粒/細胞等分離上的應(yīng)用。
上述結(jié)果發(fā)表在Analytical Chemistry，通訊作者為研究員胡國慶。第一作者為博士研究生劉超。同一課題組前期有關(guān)牛頓流體慣性效應(yīng)的研究已發(fā)表于Lab on a Chip、 Biomicrofluidics、Physics of Fluids等期刊。研究工作獲得了科技部“973”計劃和國家自然科學(xué)基金支持。（據(jù)：中國科學(xué)院)
