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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/82359
標題: | 可視化液珠型肌肉衛星細胞篩檢系統 Visualizable Droplet-based Muscle Satellite Cell Sorting System |
作者: | Yi-Ting Hsiau 蕭翊庭 |
指導教授: | 楊鏡堂(Jing-Tang Yang) |
關鍵字: | 細胞篩選,氣體生成液珠,包覆細胞,影像辨識,肌肉衛星細胞, cell sorting,liquid-in gas droplet generation,cell encapsulation,image recognition,muscle satellite cell, |
出版年 : | 2021 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 本研究主旨為開發自動化肌肉衛星細胞篩檢系統,以氣體作為連續相生成液珠包覆細胞,並透過影像辨識判斷液珠內是否含目標細胞,再回授訊號控制流道下方的氣動微型閥,藉由流道底層的薄膜受壓形變,改變流道內壓力分佈以操控液珠移動,將含有肌肉衛星細胞或雜質的液珠予以分離。由於肌肉衛星細胞為稀少細胞,經本系統篩選後可提高於細胞液中的純度,有望提升後續培養的效率,以提供再生醫學研究使用。 本研究首先使用去離子水作為分散相,探討氣體生成液珠的穩定性與流道幾何和兩相流率調控之關聯,並獲取適用於本研究之設計和參數。接著本研究使用Y字型分岔出口流道設計和一對氣動微型閥,對生成的液珠進行分類機制的探討,可達到100 %的分類準確率。本研究亦驗證使用氣體生成液珠包覆細胞之可行性,證實此法具發展潛力,然而穩定性仍不如傳統油類生成液珠佳,因此目前將流道改質為親水性,生成區段狀液珠作為解決方法,未來仍可透過本研究之成果持續改善。本研究透過LabVIEW軟體,建立完整的影像辨識及回授控制系統,可藉由辨識液珠內的螢光訊號,以主動式控制氣動閥進行液珠篩選。然而因所使用的細胞螢光強度不足,目前以粒徑相近的5 μm螢光微粒子替代。結合以上各部件,經本研究開發之晶片篩選後可將檢體中的螢光微粒子純度提升6 %,未來待細胞螢光強度提升後,即可建立完整的自動化肌肉衛星細胞篩檢系統。 本研究期望藉由氣體生成液珠包覆細胞以及實現於氣體連續相中分類液珠等兩項重點創新,開發高生物相容性、後端使用便利之高純度肌肉衛星細胞篩檢微流道系統。此系統期望可取代傳統篩選細胞使用的大形昂貴儀器,並彌補現行連續流及油類連續液珠流等微流體細胞篩選方法之不足。 |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/82359 |
DOI: | 10.6342/NTU202101460 |
全文授權: | 同意授權(全球公開) |
電子全文公開日期: | 2023-08-31 |
顯示於系所單位: | 機械工程學系 |
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