Markierungsfreie Abtrennung von Neutrophilen aus der Trachealsekretion mittels spiralförmigem Mikrofluidikkanal

Neutrophile – Immunzellen mit mehrlappigen Kernen, regulieren die Trachealimmunität, indem sie eindringende Krankheitserreger verschlingen.

Um Neutrophile von der Trachealsekretion zu trennen, beginnen Sie mit einem spiralförmigen mikrofluidischen Kanal.

Der spiralförmige Kanal entspringt dem zentralen Einlass, dehnt sich nach und nach aus und gabelt sich in Innen- und Außenwandauslässe. Der Bifurkationskanal hat unterschiedliche Dicken, was eine effiziente Trennung gewährleistet. Jeder gekrümmte Kanal ähnelt einem Trapez, wobei die Höhe der Außenwand größer ist als die der Innenwand, wodurch ein variables Strömungsmuster erzeugt wird.

Füllen Sie den Einlass mit einem vorgefilterten, verdünnten menschlichen Trachealsekret, das Muzinaggregate, Neutrophile und Erythrozyten als zufällige Verunreinigungen enthält. Fließen Sie die Probe mit einer bestimmten Durchflussrate durch den spiralförmigen Mikrokanal, der zur Dispersion der Zellen und Aggregate führt.

Während sich Zellen durch den trapezförmigen Kanal bewegen, erfahren sie den Dean-Widerstand und die Trägheitsauftriebskräfte. Das Zusammenspiel dieser beiden Kräfte schafft ein Gleichgewicht, das die Zellen nach ihrer Größe trennt.