黄海林,刘威

(武汉大学物理科学与技术学院,湖北武汉430072)

癌细胞分选仪是对细胞样品进行癌细胞检测、计数、分选以及分析的装置。现代基于流式细胞术的流式细胞分选仪或分析仪通过激光激发荧光的方式[1]，检测细胞的荧光和散射光来获取细胞的参数，并通过分析参数对细胞进行计数或分选等操作。这种方式具有检测精度高、分析速度快、分选率高等优点，得到了广泛的应用[2]。

传统的细胞分选仪大多是基于石英管和毛细管等平台，具有集成度比较低、耗费样品量大的缺点[3]。新兴的微流控芯片通过微机电技术(MEMS)，将细胞处理、检测与分选等操作集中在一块芯片上，大大提高了集成度，并且耗费样品低，是一种应用前景广阔的技术[4]。本文在微流控芯片的平台上，设计了癌细胞分选仪的硬件系统，完成了癌细胞荧光检测电路与用于微流控芯片内细胞分选的高压脉冲源设计，实现了在微流控芯片上癌细胞检测、计数以及分选的结合。

1 系统结构

整个仪器包括液滴产生系统、微流控平台与激发光路、主控电路、荧光检测电路、高压脉冲源和细胞分选系统。系统的结构如图1所示。

液滴生成系统通过恒流泵在微流控芯片内通过流体聚焦将细胞包裹在液滴中并且在芯片沟道中快速流动，激光器(532 nm)发出的激光经过光路聚焦到芯片沟道一个点上，对癌细胞进行荧光激发。

图1 系统结构框架图

使用北京滨松公司生产的电流输出侧窗型光电倍增管(PMT)进行荧光检测[5]，将光信号转换为微弱负电流信号，然后通过荧光检测电路的放大、滤波、A/D转换传送到主控电路，主控电路对信号进行分析并判断是否让高压系统产生高压脉冲进行细胞分选。……