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微流控芯片技術有效解決細胞計數過程中的污染控制難題

瀏覽次數:718 發布日期:2025-3-11  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負
在生物制藥領域,細胞計數是藥物研發、生產工藝優化及質量控制的關鍵步驟。然而,傳統細胞計數方法因從樣本暴露到人工操作誤差,每一步都可能引入微生物、雜質或交叉污染,導致數據失真甚至實驗失敗,難以滿足《藥品生產質量管理規范》(GMP)對污染控制嚴格要求。近年來,隨著微納技術和生物學的飛速發展,微流控芯片作為一種新興技術,為解決這一問題提供了高效、精準且合規的新思路。

傳統細胞計數過程中污染控制難點
傳統細胞計數方法,存在諸多易導致微生物或雜質污染的問題:
顯微鏡細胞計數法依賴人工操作且流程復雜,在樣本制備和計數過程中,極易受到環境中的微生物、灰塵顆粒等雜質的干擾。另外,操作人員的技術差異也會影響樣本的均勻性,導致計數誤差及批次間重現性差等問題。

傳統的細胞計數儀雖然自動化程度較高,但儀器管道系統容易殘留樣本,造成交叉污染,且復雜的樣本制備步驟也增加了外界雜質混入的可能性,從而干擾細胞計數的準確性。

微流控芯片:有效防控污染
微流控芯片,又稱芯片實驗室(lab-on-a-chip),是一種將化學和生物等領域中的基本操作單元集成到微小芯片上的技術平臺。微尺度下流體運動的典型特征是受表面力(表面張力、流體阻力)而非體積力(重力、慣性)主導憑借其封閉性、集成化的核心優勢,構建起污染控制的系統性防線:

微通道物理屏障:微流控芯片將樣品制備、反應、分離、檢測、分選、裂解等基本操作單元集成于微通道內,隔絕空氣塵埃、操作者接觸等外部污染源。樣本從進樣口到檢測區出全程“零暴露”,如同為細胞樣本打造了一條無菌流水線。

微流控的流體精準控制:通過精密設計的微泵、閥門和通道結構,芯片可精準控制納升級別液體的流動方向、流速與混合比例。這種“程序化操控”不僅消除了人工操作的隨機性,還能避免樣本殘留導致的交叉污染,實現“一芯一樣本”的純凈性。

賦予細胞計數過程的“雙重“優化

檢測流程高度自動化:微流控芯片集多功能于一體,能夠減少人工操作可能帶來細胞損傷及誤差,且易于與自動化檢測設備集成,實現高通量、快速且準確的細胞計數,滿足 GMP 對高效、精準生產流程的嚴苛要求。

檢測設備流路精簡化:傳統細胞計數儀是在流動池里混勻臺盼藍染料,可能會出現流路污染,甚至頻繁更換流動池,將染料包埋于微流控芯片中,使得設備的流路更加精簡,從而增加計數的準確性和降低儀器維護成本。

浚真生命科學微流控芯片
浚真生命科學團隊針對微尺度下細胞的流動特點與細胞生長微環境研發芯片,用于細胞計數、細胞密度及活率分析,拓展功能包括微載體細胞分析、細胞凋亡、細胞轉染、磁珠殘余等,在生命科學研究、疾病模擬、毒性預測、新藥研發及精準醫療等方面具有廣闊的發展前景。

  • 專利微流控管路設計,避免流路污染,設備免維護;

  • 樣品前處理流程高度集成在微流控芯片中,提高效率;

  • 自主研發、納米試劑工藝TB/AOPI包埋,杜絕雜質干擾;

  • 全自動染色混勻,染料比例精準控制,避免人為誤差;

微流控芯片技術通過微型化設計+多學科交叉融合,正在重塑生物制藥領域的細胞計數標準流程。其核心價值不僅在于提升效率與精度,更在于為連續化生產提供了底層技術支持,隨著材料科學與數據算法的進步,微流控有望成為生物制藥工業4.0時代的“標配”工具,加速從實驗室到規模化生產的轉化進程,為生物制藥研發及生產等領域注入創新活力!

 
發布者:上海浚真生命科學有限公司
聯系電話:021-57678995
E-mail:yuan.yue@bioaces.com

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