Conception schématique de la région de détection électrique dans le dispositif de cytométrie d'impédance microfluidique. La position latérale des particules ou des cellules individuelles s'écoulant à travers les électrodes en forme de N peut être calculée à partir du signal électrique et de la relation géométrique entre les positions des particules circulant, électrodes et microcanaux. Crédit :SUTD
Le suivi de la position latérale de cellules et de particules individuelles joue un rôle important dans l'évaluation de l'efficacité de la focalisation des cellules microfluidiques, séparation et tri. Traditionnellement, les performances de la séparation et du tri des cellules microfluidiques sont évaluées soit en analysant les échantillons d'entrée et de sortie collectés nécessitant plusieurs étapes d'analyse hors puce ou l'utilisation d'équipements coûteux (par exemple, cytométrie en flux), ou en détectant les positions latérales des cellules à l'aide d'une configuration d'imagerie à haute vitesse coûteuse avec des algorithmes de traitement d'image complexes ou une analyse manuelle laborieuse. D'où, il existe un grand besoin de développer une approche simple pour la mesure de la position latérale des particules en écoulement.
Dans cette étude, une équipe de recherche de l'Université de technologie et de design de Singapour (SUTD) dirigée par le professeur agrégé Dr. Ye Ai's a développé un dispositif de cytométrie en flux à impédance microfluidique pour la mesure de la position latérale de cellules et de particules individuelles avec une nouvelle conception d'électrode en forme de N.
Un courant différentiel collecté à partir d'électrodes en forme de N code la trajectoire des particules individuelles qui s'écoulent. Une expression analytique simple est dérivée pour la mesure de la position latérale des particules sur la base de la relation entre le courant électrique générant et les positions des particules qui s'écoulent, électrodes et microcanaux, éliminant l'utilisation de caméras à haute vitesse coûteuses et le traitement d'images intensif en calcul ou une analyse manuelle laborieuse.
Chercheur principal, Le Dr Ai a déclaré : « Par rapport aux dispositifs microfluidiques basés sur l'impédance précédemment signalés pour mesurer la position latérale des particules, nous avons atteint la résolution de mesure la plus élevée, le débit le plus élevé et la plus petite taille de particule mesurée (billes de 3,6 µm). En plus de ça, cette méthode est plus simple car la position latérale des particules peut être calculée directement à partir d'une simple expression analytique plutôt que d'utiliser des indices, tels que le temps de transit et la hauteur du pic du signal ou l'utilisation d'un mappage linéaire avec des coefficients d'étalonnage pour transformer l'indice (c'est-à-dire, la différence relative de l'amplitude du pic du signal) par rapport aux estimations électriques de la position latérale."