运用移动通信原理帮助微流控芯片实现活体细胞信息数字化

微流控器件的尺寸非常小，能够检测疾病的生物标志物，但是检测结果通常需要使用显微镜才能读取。乔治亚理工学院的研究人员开发了一款电子传感器，能够同时检测一个微流控器件的多个流道中的肿瘤细胞，他们借助了源自CDMA的数据编码技术（和GSM一样，CDMA也是一种数据传输技术），Verizon（美国第一大移动运营商）和Sprint（美国第三大移动运营商）的美国移动电话网络都应用了CDMA技术。

当一个细胞通过覆盖电场的流道时会改变电场的阻抗，传感器通过测量电场的阻抗变化就能识别细胞的尺寸，也能够探测到该细胞处于传感器的什么位置，以及它的移动速度。乔治亚理工学院的研究团队使用这一传感器原型，对卵巢肿瘤细胞检测的识别准确率超过90%，很有可能将识别准确率提升到接近100%。

当每个细胞通过电场时，混合电路中的正负感应电荷会产生一个独一无二的识别数字信号，这一串01数字信号包含了电场的阻抗变化信息。大量的细胞在通过电场时，都会产生一个独一无二的识别信号，计算机可以分离并读取这些识别信号，使科学家们不仅能够监测细胞的性质，还能精确计算出每个流道通过了多少个细胞。

“我们开发了一款没有任何主动元件的电子传感器，”乔治亚理工电子和计算机工程学院的助教Fatih Sarioglu说，“它就是一个具有巧妙图案的金属层，细胞和金属层协同工作产生数字信号，和移动电话网络追踪识别每个通话者身份的原理一样。我们在微流控芯片上创造了一个跟移动电话网络一样的细胞网络。”

下一步研究将结合微流控芯片和该电子传感器来实现主动细胞分选。除了肿瘤细胞、细菌和病毒，这样的系统也能够分离和分析无机粒子。