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应用指南-HF2LI锁相放大器应用于微流控单细胞检测和分类
2022-08-09732次
HF2LI锁相放大器应用于微流控单细胞检测和分类。生物系统工程的发展对细胞和亚细胞成分(细胞核,RNA,DNA)的电阻抗谱测量提出了更高的要求。与过去的几 MHz 的频率范围相比,现在的应用范围已经扩展到了更高的频段,并且同时需要具备更高的测量灵敏度。此外,在几个频率上同时进行测量的能力也很重要,因为这意味着可以在微流控中实时获取细胞的阻抗曲线。

HF2LI锁相放大器应用于微流控单细胞检测和分类

生物系统工程的发展对细胞和亚细胞成分(细胞核,RNA,DNA)的电阻抗谱测量提出了更高的要求。与过去的几 MHz 的频率范围相比,现在的应用范围已经扩展到了更高的频段,并且同时需要具备更高的测量灵敏度。此外,在几个频率上同时进行测量的能力也很重要,因为这意味着可以在微流控中实时获取细胞的阻抗曲线。

测量策略

目前有三种常见的方法来观察微流控通道中细胞的大小和速度。

第一种是基于光学方法的细胞计数。它需要使用激光照射微流控通道中已经标记好的细胞,并检测产生的散射或荧光。除了使用的染料可能有毒或昂贵之外,维护和设置激光及检测系统同样会限制该技术的便携性和耐用性。

第二种是基于图像的细胞计数。它依赖于高速相机的使用。在使用其它设备将细胞分类到不同通道之前,您需要通过进行图像处理来判断细胞的大小。普通摄像机的帧速会限制其检测速度,每记录一帧可能需要 200 微秒的时间。

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图1:HF2LI 和 HF2TA 测量细胞通过微流控通道中的差分电极对时产生的AC电流的变化。测量得到的电流可推断出细胞的大小和速度,并可以用作实时进行细胞分选的判别标准。根据细胞的阻抗特征,您可以通过HF2LI的信号输出2产生AC介电电泳信号,其频率与测得的阻抗相关,对细胞进行分类。

第三种选择是阻抗细胞计数法。它具有快速的响应时间,无需标记且可集成分类操作。该技术基于监控细胞通过微流控通道中差分电极对时产生的介电特性的变化。其中一种方法使用锁相放大器,例如 HF2LI,和匹配的电流放大器 HF2TA 来测量微流控通道中差分电极对之间电流的变化,具体连线如图1所示。由于实验中使用了差分电流测量的方法来测量电流的变化,来自流体的背景信号会在很大程度上被抑制。这使得测量到的电流信号更清晰,方便您从中推断出细胞的大小和速度。另外,基于测得的信号,您还可以通过 HF2LI 产生AC介电电泳(ACD)信号,确定将细胞转移到哪个通道。HF2LI 同时集成了ACD和信号检测,从而降低了实验系统的复杂性。

HF2LI锁相放大器应用于微流控单细胞检测和分类优势

在多达6个频率的同时测量。多频操作非常适合细胞表征,因为细胞分选需要快速,自动化的决策。

快速在短时间内执行测量,这是基于摄像机的解决方案无法实现的。

在宽范围改变测量信号频率,来优化测量的灵敏度。

使用差分电流测量的方式,使得 HF2LI 可在嘈杂的流体环境中工作。

同时集成检测和分类功能,简化您的设置。



新闻素材来源:https://www.zhinst.cn/china/cn/applications/impedance-measurements/microfluidics-single-cell-detection-sorting

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