微尺度下血细胞与血浆的连续磁泳分离

我们提出了一种在微尺度下直接且连续地从血浆中分离红细胞和白细胞的方法。该方法在具有磁功能的微流体系统中实现。微系统内的流体结构由一个入口和一个具有多个出口的单微流体通道组成。磁功能由嵌入在微通道横向及相邻位置的一组集成软磁元件提供。这些元件利用外场磁化，一旦磁化，当血细胞流经微通道时，它们会对血细胞产生磁力。在全血中，白细胞（WBCs）表现为抗磁性微粒，而红细胞（RBCs）根据其血红蛋白的氧合状态表现出抗磁性或顺磁性行为。我们利用一个考虑了细胞所受磁力、流体力和重力的数学模型来研究血细胞在微通道中的运动。利用该模型研究血细胞分离，分析表明该微系统能够将富含 WBC 的血浆、脱氧富含 RBC 的血浆以及贫细胞血浆分离至各自的出口。