การประยุกต์ใช้แรงไดอิเล็กโตรโฟเรติกในระบบของไหลจุลภาคกับการจัดการเซลล์เลือด

Abstract

การคัดแยกเซลล์หรืออนุภาคโดยใช้แรงได้อิเล็กโตรโฟเรติกได้รับความนิยม เนื่องจากไม่จำเป็นต้องดัดแปลงเซลล์หรืออนุภาคเป้าหมาย. วิทยานิพนธ์นี้ ศึกษาการคัดแยกเซลล์และอนุภาคโดยใช้แรงไดอิเล็กโตรโฟเรติกร่วมกับระบบของไหลจุลภาค. กระบวนการคัดแยกใช้อุปกรณ์ของไหลจุลภาคที่มีโครงสร้างไม่ซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วยช่องทางไหลจุลภาคและอิเล็กโตรดแบบซี่หวี. การคัดแยกใช้แรงไดอิเล็กโตรโฟเรติกที่ถูกควบคุมด้วยค่าวัฏจักรหน้าที่ DT ของแรงดันอิเล็กโตรด. การทดลองคัดแยกอนุภาคพอลิสไตรีนจากเซลล์เม็ดเลือดแดงแสดงว่า การใช้ค่าวัฏจักรหน้าที่ทำให้เราสามารถควบคุมการกระจายตัวและการเบี่ยงเบนของเซลล์ได้. นอกจากนั้น เรายังสามารถป้องกันการสะสมของเซลล์บริเวณอิเล็กโตรดและป้องกันการอุดตันของช่องทางไหลจุลภาค. การคัดแยกอนุภาคพอลิสไตรีนจากเซลล์เลือดมีประสิทธิภาพมากกว่า 80% ที่อัตราส่วนจำนวนอนุภาคต่อจำนวนเซลล์เท่ากับ 1:2,000 และเซลล์เลือดมีความหนาแน่น 2x106 cells/µl. การเพิ่มปริมาณของอนุภาคพอลิสไตรีนที่ช่องทางออกมีค่าสูงสุด 238 เท่า เมื่อใช้ DT เท่ากับ 0.75. อุปกรณ์ของไหลจุลภาคยังถูกใช้คัดแยกเซลล์ติดเชื้อมาลาเรีย Plasmodium Falciparum จากเซลล์เลือดปกติกับตัวอย่างที่มีความหนาแน่นเซลล์เลือดสูง 1x106 cells/µl. การทดลองแสดงว่า การเพิ่มปริมาณของเซลล์เลือดติดเชื้อมีค่าสูงสุด 4,739 เท่า เมื่อใช้แรงดัน 7 Vp, ความถี่ 500 kHz, DT เท่ากับ 0.85 และอัตราส่วนจำนวนของเซลล์ติดเชื้อต่อเซลล์ปกติเท่ากับ 1:1x106.