静水压驱动多通道微流控芯片:利用趋流性与触壁性分选高活力精子
Hydrostatically driven microfluidic sorting of highly motile sperm using multiple parallel microchannels via rheotaxis and thigmotaxis
该研究开发了一种无需外接驱动泵的静水压驱动微流控装置,利用精子自身的趋流性(rheotaxis)与触壁性(thigmotaxis)选择性分离高活力精子,并通过多通道并行提高处理通量。作者结合实验与基于智能体的数值模拟,系统考察通道数量、通道间距、储液池底部纵横比及储液池体积差等几何与流体参数的影响。结果显示,十字形通道构型在30分钟内最高回收率为2.4%,回收精子总数2.3×10⁵,浓度超过2.3×10⁶ cells/mL;但通道数增加因触壁性引起的回流而使回收提升呈非线性,模拟显示53%到达回收池的精子会重新进…
推荐理由:以精子自身趋流/触壁行为实现免泵、免离心的被动分选,并定量揭示通道并行化受回流限制的设计瓶颈,对ART实验室精子制备技术改良有参考价值;但目前回收效率仅2.4%,尚处原理验证阶段。