循环肿瘤细胞富集系统ClearCell FX核心部件大揭秘！！！

循环肿瘤细胞捕获技术平台的比较

循环肿瘤细胞富集系统ClearCell®FX的核心部件就是CTChip® FR1 biochip，采用了迪恩流分选技术，根据细胞大小、惯性等物理特性，无标记完成循环肿瘤细胞的富集，筛选出完整的活细胞。这里我们把CTChip® FR1 biochip称为迪恩流分选芯片。下面是迪恩流分选芯片分离循环肿瘤细胞的显微观察视频。

在深挖技术之前，先了解下什么是“迪恩流”和“迪恩流效应”。

“迪恩流”又称二次流，由弯流道中心区域与近壁面区域流体流速不匹配而导至的一种惯性效应。

“迪恩流效应”：由于微尺度弯流道内的流体流动表现为抛物线状的poiseuille流，使得流道中心区域的流体流速远高于近壁面区域的流体流速。当流体在弯流道内流动时，径向压力和离心力梯度不平衡使得流道中心区域的流体向流道顶部和底部分别以逆时针和顺时针方向流动，以补偿近壁面附近的低流体流量。最终，弯流道内的流体在流道截面上产生了两个对称旋转的漩涡，该现象即为迪恩流效应。

下图所示，即为CTChip® FR1 biochip迪恩流分选芯片的结构图。

从图中可以看出，迪恩流分选芯片有两个入口（一个进缓冲液；另一个进处理后的外周血）；两个出口（一个出循环肿瘤细胞；另一个出血细胞）。

当把外周血样本打入迪恩流分选芯片后，处于弯曲流道中的细胞，同时受到惯性升力Fz和迪恩拽力FD的作用，细胞的运动取决于这两个力的大小：

→当迪恩拽力FD远大于惯性升力Fz时，细胞会忽略惯性升力影响，随迪恩流运动；

→当迪恩拽力FD远小于惯性升力Fz时，细胞几乎不受迪恩流影响，会惯性聚焦至流道内的平衡位置；

→当迪恩拽力FD与惯性升力Fz处于同一数量级时，粒子在流道内的平衡位置就可以通过调节迪恩流的强度来进行精确控制。

根据下方的公式推导：

细胞直径a越大，那么惯性升力Fz越远大于迪恩拽力FD，此时细胞几乎不受迪恩流影响，会惯性聚焦至流道内的平衡位置；

细胞直径a越小，那么惯性升力Fz越远小于迪恩拽力FD，细胞会忽略惯性升力影响，随迪恩流运动。

循环肿瘤细胞的直径大于血细胞，所以在迪恩流分选芯片中，粒径较大的循环肿瘤细胞会惯性聚焦至微流道中的某一平衡位置；粒径较小的血细胞会随着迪恩流运动。

通过合理设计微流道，确保芯片出口处，粒径较大的循环肿瘤细胞在微流道内壁富集，粒径较小的血细胞则会远离微流道内壁，最终完成外周血中循环肿瘤细胞的有效富集，无损分离出循环肿瘤细胞，为下游分析提供无限可能。