在生物微機(jī)電領(lǐng)域，單細(xì)胞捕獲技術(shù)在生物細(xì)胞操作和分析中具有重要的應(yīng)用，這一技術(shù)近年來也取得了極大的關(guān)注和顯著的發(fā)展。
但在以往的研究中，當(dāng)細(xì)胞懸浮液注入生物芯片后，細(xì)胞往往以隨機(jī)的方式進(jìn)入流道，少量細(xì)胞通過窄口或流道中的凹槽被限制在流道內(nèi)，而其他多數(shù)細(xì)胞隨懸浮液流出出口，細(xì)胞在流道中能否進(jìn)入捕獲單元的概率呈現(xiàn)為高斯分布，因此此類方式的捕捉效率非常有限。
而精密儀器系2013級(jí)本科生米璐則在單細(xì)胞捕獲方面的研究上有了進(jìn)一步的突破。她以第一作者身份撰寫的論文《基于流阻網(wǎng)絡(luò)的高效率大規(guī)模單細(xì)胞捕獲技術(shù)》在生物微機(jī)電領(lǐng)域著名期刊Lab on a Chip上發(fā)表，并入選當(dāng)期封面（Outside Back Cover）。精儀系博士生黃亮為本文的共同第一作者，精儀系王文會(huì)為本文通訊作者，生命學(xué)院研究員吳瓊等為本文合作作者。
“我們?cè)谘芯恐兄饕岢隽艘环N新穎的單細(xì)胞捕獲器件”，米璐介紹道。這種器件能夠巧妙地利用等效電阻網(wǎng)絡(luò)原理設(shè)計(jì)了數(shù)以萬記的大規(guī)模捕獲單元矩陣，遵循最小流阻原理捕獲單細(xì)胞，每個(gè)單元均可以保證很高的捕獲效率，并且之間相對(duì)獨(dú)立，最終實(shí)現(xiàn)高效和靈活的大規(guī)模和圖案化單細(xì)胞陣列操作。
米璐的研究成果得到了審稿人的一致高度肯定，這篇論文被評(píng)價(jià)為有望解決單細(xì)胞捕捉中同時(shí)滿足大規(guī)模陣列和高效率要求(it can be scaled up and still keep a high trapping efficiency)的這一挑戰(zhàn)性問題，而她也為之付出了難以想象的努力。
盡管在最初的研究中，米璐花費(fèi)了大量的時(shí)間不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，也未能取得任何突破。科研最艱難的時(shí)候她甚至被建議更換課題。但憑著一股不愿服輸?shù)木瘢阻匆挥袝r(shí)間就會(huì)到實(shí)驗(yàn)室開展工作，經(jīng)常熬夜做實(shí)驗(yàn)、改文章。今年暑假，米璐也得到清華“闖世界”計(jì)劃的支持，到哈佛大學(xué)David A. Weitz教授實(shí)驗(yàn)室從事相關(guān)的研究工作。
探索未知的熱情和想要攻克難題的堅(jiān)定信念讓她最終收獲到了科研的碩果，論文所刊登的期刊Lab on a Chip是英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì) (RSC) 旗下的旗艦期刊之一，在生物微機(jī)電研究領(lǐng)域擁有很高的聲譽(yù)和地位。值得一提的是，該論文的前期工作也在今年7月召開的Optofluidics2016國(guó)際會(huì)議上也獲得了最佳會(huì)議論文獎(jiǎng)，并申請(qǐng)了一項(xiàng)國(guó)家專利。
對(duì)于此次論文的發(fā)表，米璐感到倍受鼓舞。但興奮之后，她又回到了實(shí)驗(yàn)室，希望基于已有的單細(xì)胞捕獲芯片，在單細(xì)胞層面上的細(xì)胞遷移等問題進(jìn)行更深入的研究，米璐也期待著能將已有的技術(shù)真正轉(zhuǎn)換成生物研究中有意義的發(fā)現(xiàn)。
