用于细胞配对与化学融合的自动化高通量微流控平台

细胞融合推动了基于细胞的应用，但其系统优化仍受到低通量（微流控器件）和人工操作（批量操作流程）的限制。本文提出了一种自动化微流控平台，用于在具有统计学意义的规模上实现细胞配对与化学融合。该平台通过在径向芯片中将约35万个基于细胞可变形性的细胞捕获器排列成同心圆阵列，实现了高通量操作。以肿瘤细胞和树突状细胞作为癌症疫苗模型，器件可重复地使约75%的捕获器（约25万个）实现共同占据，其中约14万个捕获器恰好容纳各一个细胞。与此前报道的流体动力学配对阵列相比，该产出量提高了一个数量级以上。采用PEG浓度逐步升高再降低的处理方案，在细胞存活率高于90%的条件下，实现了约20%的融合效率（范围为17.7%–23.4%，n = 3），每个芯片至少可产生约5万个杂交细胞。该融合效率与小规模微流控器件中报道的基于PEG的融合效率相当，但通量更高，且约为传统台式操作流程的四倍。通过图像分析对融合效率进行了定量，并利用流式细胞术加以验证。通过结合自动化、大面积圆形捕获阵列和试剂控制，该平台适用于对以往受限于微流控通量的细胞工程流程进行信息丰富的优化。

细胞融合为基于细胞的应用提供了可能，但系统性优化仍受到低通量（微流控器件）和人工操作（批量操作流程）的限制。本文介绍了一种自动化微流控平台，用于在具有统计学意义的规模上实现细胞配对与化学融合。该平台通过在径向芯片中将约350,000个基于可变形性的细胞捕获器排列成同心圆阵列，实现了高通量操作。以肿瘤细胞和树突状细胞作为癌症疫苗模型，该器件可重复地使约75%的捕获器（约250,000个）实现共同占据，其中约140,000个捕获器恰好各容纳一个细胞。该产量较此前报道的流体动力学配对阵列提高了一个数量级以上。采用浓度先升高后降低的PEG处理方案，在细胞存活率高于90%的条件下，融合效率达到约20%（范围为17.7%–23.4%，n = 3），从而每片芯片至少可产生约50,000个杂合细胞。该融合效率与小规模微流控器件中报道的基于PEG的融合效率相当，但通量更高，并且约为传统台式操作流程的四倍。通过图像分析对融合效率进行定量，并利用流式细胞术加以验证。通过结合自动化、大面积圆形捕获器阵列和试剂控制，该平台可用于对以往受限于微流控通量不足的细胞工程过程开展数据丰富的优化。

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