用于流式细胞仪的超声聚焦系统的仿真与设计

作     者：程振 杨斌 徐友春 Cheng Zhen;Yang Bin;Xu Youchun

作者机构：清华大学精密仪器系北京100084 清华大学生物医学工程系北京100084 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2017年第38卷第6期

页      面：1547-1553页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 10[医学] 

主　　题：超声聚焦 单细胞排列 无鞘液 流式细胞仪 仿真分析 

摘      要：介绍了一种利用超声驻波对颗粒进行二维聚焦的方案,其可用于流式细胞仪中微量(少于82μL)细胞样品的上样,无需鞘液即可实现颗粒在管道中央的逐个排列,并能以高至0.5 m L/min的速度依次通过检测区。该方案避免了颗粒在管道中的随机分布现象,提高了流式细胞检测的准确性,分析后的样品还能被无稀释地回收再利用。从驻波形成、声阻抗匹配、颗粒在声场中的受力分析等理论出发,着重仿真分析了驻波场中颗粒在不同参数下的运动路径。在理论模型的基础上搭建了1.462 MHz频率驱动的方形毛细管实验平台,利用10和20μm直径的聚苯乙烯微球验证了超声聚焦颗粒的可行性,实验表明低流速、高声场强度时聚焦更紧密,大颗粒比小颗粒更易聚焦。该结论与仿真结果一致。