傳統(tǒng)的細(xì)胞分選通過Jet-in-Air方式高速分離細(xì)胞，但會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生一定的損害，對(duì)研究細(xì)胞原本的性能及特性造成很大的不便。 例如，在干細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞的研究中，分選后得到的細(xì)胞無(wú)法進(jìn)行培養(yǎng)的案例時(shí)有發(fā)生。

日本On-chip生物技術(shù)有限公司針對(duì)以往傳統(tǒng)流式分選的弊端，于2012年推出了一款對(duì)細(xì)胞無(wú)損傷，確保臨床應(yīng)用的無(wú)污染，可以無(wú)菌處理操作的流式細(xì)胞儀（On-Chip Sort）。 這款小型的儀器使用微流控芯片模塊，利用空氣壓力控制，對(duì)模塊內(nèi)的樣品流進(jìn)行細(xì)胞分離，最多配置3激光6熒光。以低壓對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分選，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)損傷分離。對(duì)于易損傷的神經(jīng)細(xì)胞，在使用此裝置進(jìn)行分選以后，仍然可以充分保持分化功能。另外，由于使用一次性交換型模塊，各個(gè)樣品間保證無(wú)污染，也無(wú)需清洗流路通道，即使長(zhǎng)時(shí)間不使用的狀態(tài)，只要拿一個(gè)新的篩選模塊，就立即可以開始使用，簡(jiǎn)單方便。

其創(chuàng)新性和實(shí)用性O(shè)n-chip Sort在2013年10月獲得了東京都創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勝獎(jiǎng)。

使用一次性交換型微流控芯片模塊分選

分選時(shí)對(duì)鞘液沒有要求（可使用海水、培養(yǎng)液等）

對(duì)細(xì)胞進(jìn)行無(wú)損傷分選

無(wú)污染分選（可放置在生物安全柜中）

最多可配置3激光6熒光（405nm,488nm,561nm,637nm,785nm）

操作簡(jiǎn)單，免校正光路和液流

易維護(hù)，無(wú)需清洗保養(yǎng)

從On-chip Flow(分析型)可直接升級(jí)為On-chip Sort(分選型）

包括，但不限于血液中的癌細(xì)胞CTC，神經(jīng)細(xì)胞，細(xì)菌的存活數(shù)量，微生物，霉菌，精子，蛋白質(zhì)，淋巴腺，系統(tǒng)單元（乳齒的齒髓)，再生細(xì)胞(iPS　ES細(xì)胞）。

※獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的京都大學(xué)iPS研究院等多數(shù)客戶在使用

1. 神經(jīng)干細(xì)胞無(wú)損傷分選培養(yǎng)再驗(yàn)證對(duì)比

傳統(tǒng)分選與on-chip分選的神經(jīng)細(xì)胞，經(jīng)過7天的培養(yǎng)對(duì)比觀察，on-chip分選出的神經(jīng)細(xì)胞的生理特性與未分選之前保持高度一致。

2. 牙髓干細(xì)胞無(wú)損傷分選

來源于退出齒的牙髓（DPSC），牙周韌帶（PDLSC），牙囊（DFSC），和根尖乳頭（APSC），比骨髓干細(xì)胞（BMSC）的四種間充質(zhì)干細(xì)胞，相對(duì)于骨髓干細(xì)胞來說具有更強(qiáng)的增殖能力和多能干性，因此是一種被證明的更適于再生醫(yī)學(xué)的干細(xì)胞，通過On-chip sort分選儀獲取來源于硬組織的細(xì)胞，之后移植了從撤出齒與骨髓來源的人類間質(zhì)干細(xì)胞的四種干細(xì)胞。所得到的細(xì)胞仍然保持干細(xì)胞的特性，驗(yàn)證了on-chip對(duì)干細(xì)胞無(wú)損傷分選的應(yīng)用。

3. 無(wú)以倫比的循環(huán)腫瘤細(xì)胞 CTC精確分選

On-chip分選儀因其的性能，可被用于細(xì)胞治療及細(xì)胞診斷， 能夠精確檢測(cè)和分離循環(huán)腫瘤細(xì)胞；用on-chip對(duì)各種癌癥病人超低量血液中的CTC進(jìn)行分離，分選后的細(xì)胞可用于培養(yǎng)跟蹤及優(yōu)化選擇的藥物和分析基因變異，區(qū)別于CellSearch，isoflux等分選方式，On-chip采用CD45^-陰性排除法，不依賴于EpCAM，綜合CK標(biāo)記 ，對(duì) KATO-III,A549,PC-14類CTC識(shí)別及捕獲，準(zhǔn)確率分別高達(dá)93.8±5.5%，82.4±8.5%，96.0±8.5%，相對(duì)Cellsearch的74.7%，28.8%0.0%，on-chip的無(wú)損分選技術(shù)對(duì)CTC的分選精確度有了質(zhì)飛躍性 。

4. 精子分選無(wú)損傷分選

用常規(guī)的流式細(xì)胞儀檢測(cè)，在通過噴嘴時(shí)，精子的尾巴易纏繞，無(wú)法達(dá)到單細(xì)胞檢測(cè)；而且溫度的變化，精子易失活；分選時(shí)，精子頭和尾方向不一致，有可能無(wú)法包裹在同一個(gè)液滴中，電荷分選受影響較大。On-chip無(wú)損傷分選技術(shù)，采用微流控低壓分選，可精確無(wú)損傷分選活性精子。

精子經(jīng)PI(只能染死細(xì)胞）和SYTO9（可以染活細(xì)胞和死細(xì)胞）染色后分選。分選活的精子（PI-SYTO9+）可在收集槽中觀測(cè)。

5. 血細(xì)胞分選----形態(tài)保存完好比較

On-chip分選出的粒細(xì)胞相對(duì)傳統(tǒng)分選方式，細(xì)胞形態(tài)保留完好，進(jìn)一步證實(shí)On-chip的在血細(xì)胞臨床領(lǐng)域的無(wú)損傷分選的可靠性。

6. 高鹽濃度培養(yǎng)的牡蠣派琴蟲分選

牡蠣派琴蟲適合在高鹽濃度下生存，改變環(huán)境，活性大受影響，利用On-chip無(wú)損分選技術(shù)及多種鞘液可選的特性，對(duì)比原始培養(yǎng)液及PBS做鞘液分選結(jié)果，培養(yǎng)后1h用PI染色做活性鑒定，結(jié)果顯示原始培養(yǎng)液分選獲得細(xì)胞無(wú)損傷，而PBS分選活性極大降低。驗(yàn)證了on-chip在海洋及水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

Collaboration with Dr. Hirokazu SAKAMOTO, the Univ. of Tokyo

7. 酵母細(xì)胞的活/死細(xì)胞進(jìn)行鑒定和分選

酵母細(xì)胞以不同的加熱時(shí)間進(jìn)行處理，經(jīng)SYTO-9和PI染色后，在on-ship sort上檢測(cè)與分選，On-chip Sort 能夠清楚的識(shí)別活細(xì)胞和死細(xì)胞群；對(duì)經(jīng)加熱處理40min的細(xì)胞樣品分選活和死的細(xì)胞群，并且在培養(yǎng)皿中進(jìn)行培養(yǎng)。死細(xì)胞沒有長(zhǎng)出克隆，而活細(xì)胞長(zhǎng)出了40個(gè)克隆。充分證實(shí)了On-chip Sort分選的準(zhǔn)確性。

1  分選老鼠的胎兒腦部海馬神經(jīng)細(xì)胞

使用傳統(tǒng)的流式細(xì)胞儀和On-chip Sort對(duì)分選前后的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，分選后使用PI染色發(fā)現(xiàn)細(xì)胞沒有什明顯差別，但3天后細(xì)胞的分化增值出現(xiàn)差異化。

圖1 神經(jīng)細(xì)胞的無(wú)損傷分選

傳統(tǒng)的流式細(xì)胞儀分選的細(xì)胞在后續(xù)培養(yǎng)中沒有形成軸突，Onchip Sort處理過的細(xì)胞和未做分選處理的細(xì)胞一樣形成軸突 。

本研究是和東京工科大學(xué)的鈴木郁郎先生共同研究的成果。

2   精子分選

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