微流控芯片单细胞药敏试验

检测项目

单细胞活力检测：通过荧光染料或代谢活性指示剂，在药物处理后定量评估单个细胞的存活状态。

细胞凋亡分析：检测细胞凋亡标志物（如Caspase-3/7活性、膜磷脂酰丝氨酸外翻），在单细胞水平判断药物诱导的凋亡情况。

细胞周期分布检测：利用DNA染料对单个细胞进行染色，分析药物处理后细胞周期（G0/G1, S, G2/M期）的阻滞变化。

细胞内活性氧（ROS）水平：使用荧光探针检测药物刺激下单个细胞内活性氧物种的生成水平，评估氧化应激反应。

线粒体膜电位检测：通过JC-1或TMRE等染料，评估药物对单个细胞线粒体功能及膜电位完整性的影响。

钙离子流动态监测：利用钙离子荧光指示剂，实时监测药物作用下单个细胞内钙离子浓度的瞬时变化。

特定蛋白表达与磷酸化：结合免疫荧光染色，在单细胞水平定量分析药物靶点或信号通路关键蛋白的表达与磷酸化水平。

细胞增殖跟踪：通过时间 lapse成像或细胞分裂示踪染料，追踪单个细胞在药物存在下的分裂次数与增殖动力学。

细胞迁移与侵袭能力：在集成有特定结构的微流控芯片中，评估药物对单个肿瘤细胞迁移和侵袭行为的抑制效果。

多药耐药性（MDR）评估：通过检测单个细胞中药物外排泵（如P-gp）的活性或相关蛋白表达，评估其多药耐药特性。

检测范围

循环肿瘤细胞（CTCs）：从患者外周血中分离的稀有CTC，直接用于药敏测试，指导晚期肿瘤的个体化用药。

原代肿瘤细胞：来源于患者肿瘤组织活检或手术样本的原代细胞，最大程度保留肿瘤异质性和体内特性。

肿瘤细胞系：各类已建立的肿瘤细胞系，用于药物筛选、机制研究及方法学开发。

干细胞与祖细胞：包括癌症干细胞，研究药物对干细胞自我更新、分化和存活的影响。

免疫细胞：如T细胞、NK细胞、巨噬细胞等，用于评估免疫调节药物或联合疗法的效果。

细菌与微生物：应用于抗生素敏感性测试，在单细菌水平快速鉴定耐药表型。

模式生物细胞：如斑马鱼胚胎细胞、线虫细胞等，用于毒理学研究和发育生物学相关药物筛选。

神经细胞：神经元与胶质细胞，用于神经退行性疾病药物或神经毒性物质的评估。

心血管细胞：心肌细胞、血管内皮细胞等，用于心脏毒性评估及心血管药物开发。

器官芯片中的细胞：与器官芯片技术结合，在更接近体内微环境的条件下进行单细胞药敏分析。

检测方法

液滴微流控包裹法：将单个细胞与药物共同包裹在皮升级油包水液滴中，形成大量独立的微反应器进行并行测试。

微孔阵列捕获法：利用芯片上的微井阵列通过重力或流体动力捕获单个细胞，并进行多通道药物灌注与培养。

hydrodynamic cell trapping：通过微流道中的特定结构（如陷坑、障碍物）在流体作用下捕获并固定单个细胞。

光镊/电镊操控法：结合光镊或介电泳力，非接触地精准操控单个细胞至指定位置进行药物处理与观测。

微阀与微泵控制：集成多层软光刻制作的微阀与微泵，实现细胞定位、药物精准递送及培养基切换的自动化控制。

浓度梯度生成法：在芯片内通过微流网络生成连续或离散的药物浓度梯度，同时测试同一细胞群体对不同药物浓度的反应。

活细胞荧光成像：在芯片上集成显微成像系统，对药物处理过程中的单个细胞进行长时间、多视野的荧光与明场实时成像。

单细胞分泌组分析：通过芯片上的微腔室或功能化表面捕获单个细胞分泌的蛋白质（如细胞因子），并进行后续检测。

单细胞电生理检测：整合微电极，监测药物作用下单个细胞膜电位或离子通道电流的变化。

下游单细胞测序联用：药敏试验后，对目标单个细胞进行回收，用于转录组或基因组测序，关联表型与基因型。

检测仪器设备

PDMS微流控芯片：聚二甲基硅氧烷材料制作的主流芯片，具有良好的生物相容性、透气性和光学透明性。

倒置荧光显微镜：核心观测设备，配备高灵敏度CCD或sCMOS相机，用于长时间活细胞成像。

精密注射泵/压力泵系统：用于精确控制细胞悬液、药物溶液及培养基进入芯片的流速和流量。

微流控芯片操控仪：集成化设备，可提供负压、正压及电信号，控制芯片上的微阀、微泵及捕获单元。

液滴生成与收集系统：专门用于液滴微流控实验，包括液滴生成模块、温控孵育单元及液滴收集或分选装置。

细胞计数与活力分析仪：用于实验前细胞悬液的准备，快速评估细胞浓度和初始活力。

荧光酶标仪（微孔板式）：部分芯片设计兼容标准微孔板，可使用酶标仪进行终点法批量读取荧光信号。

单细胞分离与分选仪：如流式细胞分选仪或自动单细胞分离系统，用于实验前制备单细胞悬液或试验后回收特定细胞。

环境控制培养箱：为芯片上的活细胞实验提供稳定的温度（37℃）、湿度及CO2（5%）环境。

图像分析与数据挖掘软件：如ImageJ、CellProfiler或定制化软件，用于处理海量单细胞图像，提取形态、荧光强度等多维参数。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验，获取相关数据资料;

出具检测报告。