Разработка и исследование биопроцессорного чип-формата на основе ITO микроэлектродов для манипуляций разделением и концентрированием клеток в гетерогенных суспензиях

Abstract

На примере смешанных суспензий бактерий S.aureus и эритроцитов крови человека показано, что вне зависимости от количества клеток в смешанной суспензии, все исследуемые биопроцессорные чип-форматы, на основе оксида индия-олова (ITO) микроэлектродов, демонстрируют одни и те же механизмы происходящих электрокинетических биопроцессов, связанных с разделением и концетрированием клеток различного размера. Полученный результат хорошо согласуется с результатами работы [6], из которой следует, что при соответствующем электрическом режиме и частоте 800 Гц клетки крови испытывают отрицательную диэлектрофоретическую силу, которая выталкивает их с поверхности центрального электрода, поскольку она сильнее электрогидродинамической силы, ответственной за перетаскивание клеток за счет электроосмотического потока на переменном напряжении. Показано, что бактерии транспортируются в район центрального электрода за счет электроосмотического потока, поскольку электрогидродинамическая сила для бактерий больше их положительной диэлектрофоретической силы, а выталкивающая клетки крови диэлектрофоретическая сила подтягивает бактерии к середине центрального электрода, где электрогидродинамическая сила является самой слабой, а диэлектрофоретическая и электрофоретическая силы являются самыми большими.