- 學位論文
以微流體免疫捕捉技術分離微量仿生細胞之研究
A Study on Isolation of Rare Biomimetic Cells Via Microfluidic Immuno-capture Technique
摘要
本研究嘗試以具微結構陣列之微流體晶片，利用免疫捕捉的方式，分離血液中微量濃度的循環性腫瘤細胞，藉此達到早期發現癌症的目的，或是即時評估治療的效果。本研究利用黃光微影與模造技術，製作以二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)為材料的陣列結構微流體晶片，除了建立捕捉專一性仿生粒子的檢測平台以及實驗方法外，還特別針對晶片之微結構陣列幾何參數，探討其對於捕捉效率之影響，歸納出較佳的參數，並且以實驗驗證其效果 由CFD-RC軟體所模擬之流速分佈發現，相對於三角柱與方柱，圓柱陣列結構周圍具有平順、流速慢的特性而且結構不具大角度的轉折，有利於流動的仿生粒子在其表面滾動，對於提升捕捉效率而言為最適當的選擇。 研究結果也發現，當晶片微結構直徑增加則仿生粒子與微柱理論接觸長度也隨之增加，即粒子被捕獲的機率增加，但是增加趨勢會漸漸減緩。以不同結構直徑的晶片實驗結果顯示，增加接觸長度的確可使仿生粒子的捕獲效率增加，但會使壓力隨之上升。使用300μm之微結構，其效率可較100μm提升3倍。以優化幾何參數之微圓柱結構(直徑300μm、間距50μm)參數進行低濃度實驗，在仿生粒子濃度為102~104 / ml時，其捕捉效率值約可達到40%~45%。本研究所歸納出陣列微結構幾何設計之原則，將有助於提高免疫捕捉微流體晶片的專一性細胞分離效率。
參考文獻
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