一种基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法技术

技术编号:43645346 阅读:21 留言:0更新日期:2024-12-13 12:41
本发明专利技术涉及超声操控微粒和微流体领域,具体涉及一种基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法,该方法包括:生物兼容性的溶液选取、细胞声学对比因子(acoustic contrast factor)调控、聚焦性能优良的单波束聚焦声场设计和三维声辐射力预报。本发明专利技术通过改变生物兼容性好的碘克沙醇溶液浓度来调制细胞的声学对比因子,尤其使声学对比因子变为负数,实现非接触式三维捕获单细胞,并能保持细胞的活性。本发明专利技术有效挖掘了单波束聚焦声场三维捕获细胞的潜力,在细胞力学精密测量、组织工程、微粒装配等领域有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超声操控微粒和微流体领域,尤其涉及一种基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法


技术介绍

1、单细胞精准操控是辅助生殖、组织工程、细胞力学等技术的必要环节,对生命科学领域至关重要。当前临床上普遍依赖微管技术来实现单细胞操控,该技术通过微管内外的压力差直接抽取细胞。然而,这种接触式操控方法不可避免地会导致细胞遭受物理损伤,并可能引发化学交叉污染,从而限制了其应用的广泛性和安全性。

2、鉴于接触式操控技术的上述局限性,基于各种物理场的非接触式操控技术应运而生,包括光镊、磁镊以及声镊等。在这些非接触式操控技术中,基于超声波的声镊技术以其温和性、非侵入性、无需细胞标记以及强大的操控力等特点,在细胞操控领域受到越来越多的关注。

3、声镊技术存在不同类型,其中,基于聚焦声场的单波束声镊具有选择性操控的天然优势,然而,在实际应用中,由于细胞在水中的声对比因子呈正值,导致细胞往往被捕获至声压幅值极小值处,这与单波束聚焦声场在焦点处形成声压幅值最大的特性相矛盾,从而阻碍了单波束聚焦声场对典型人体细胞的三维捕获。值得注意的是,聚焦声波在超本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法,其特征在于,所述步骤S1中溶液为碘克沙醇溶液,该溶液能够实现细胞声对比因子的反转,且随着溶液浓度的增加,反转效果越明显。

3.根据权利要求1所述的基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法,其特征在于,所述步骤S1中还包括对溶液的浓度进行参数研究,以确定细胞声学对比因子与溶液浓度的定量关系。

4.根据权利要求1所述的基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法,其特征在于,所述步骤S2设计单波束聚焦声场,利用菲涅耳原理设计有限孔径聚...

【技术特征摘要】

1.一种基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法,其特征在于,所述步骤s1中溶液为碘克沙醇溶液,该溶液能够实现细胞声对比因子的反转,且随着溶液浓度的增加,反转效果越明显。

3.根据权利要求1所述的基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法,其特征在于,所述步骤s1中还包括对溶液的浓度进行参数研究,以确定细胞声学对比因子与溶液浓度的定量关系。

4.根据权利要求1所述的基于单波束聚焦声场三维空间捕获细胞方法,其特征在于,所述步骤s2设计单波束聚焦声场,利用菲涅耳原理设计有限孔径聚焦声场,调整孔径大小、激励频率。

5.根据权利要求4所述的基于单波...

【专利技术属性】
技术研发人员:李世玉龚志雄
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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