新型毛细管流式细胞术装置实现成本突破

创新设计解析

在医疗检测设备领域，Mir团队最新研发的流式细胞装置突破性采用石英毛细管结构（图1）。该设计通过嵌套式几何构造实现流体动力学聚焦，将传统护套流系统成本降低90%，为基层医疗机构提供可行性解决方案。

图1 流动电池

核心组件构成

• 方形石英毛细管（400μm内径）
• 圆形内嵌毛细管（300μm外径）
• 聚合物流体适配器
• 3D打印定位支架

实验数据显示，当鞘液/样品流速比达到60:1时，样品流宽度可压缩至25μm（图2a），完全满足临床细胞检测的精度需求。

图2 用染料流动聚焦

实验数据验证

在白细胞检测实验中，装置展现出卓越性能：

1.前向散射光强度与细胞直径呈线性相关（R²=0.98）

2.侧向散射信号分辨率达14μm级差

3.8-20μm粒径检测误差率<3%

图2b清晰显示当样品流速10μl/min时，27μm的稳定聚焦流形态，与Mie理论预测值偏差仅±1.2μm。这种精度水平已接近商用设备的检测能力。

成本控制技术

对比传统微流控芯片，本方案实现三大降本突破：

临床应用前景

目前该装置已成功完成：

✓ 三系血细胞分类计数

✓ 病理样本异常细胞筛查

✓ 药物载体微粒分析

研究团队正在开发五分类白细胞检测模块（图2c），通过侧向散射特征值分析技术，预计2023年底实现淋巴细胞亚群检测功能。

技术拓展方向

• 微型化检测系统：采用3D打印技术集成光学元件

• 智能算法：开发基于散射图谱的AI自动分类系统

• 多模态检测：整合阻抗检测与荧光标记技术

该成果已发表于《Biosensors & Bioelectronics》（IF=12.6），技术细节详见Mir等学者的完整实验报告。此项突破为POCT诊断设备发展提供新的技术路径，特别适合基层医疗机构开展肿瘤早期筛查等精准医疗项目。

参考文献：1.Mir, M. A.; Tirumkudulu, M. S., A low-cost flow cell for flow cytometry. Biosens. Bioelectron. 2022, 211, 114334.

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