病毒性傳染病對人們的生命健康造成嚴重威脅。作為病毒診斷和鑒定的先決條件，需要篩選出適宜病毒復制的宿主細胞系，傳統的基于孔板的方法培養周期長、樣本和試劑消耗大、操作繁瑣，不利于實現快速的病毒培養和鑒定。

　　想要更好的解決這一問題，對于微流控技術的應用是必要的，為此中科院武漢病毒所李峰研究員、浙江大學賀永教授和中科院深圳合成所張先恩研究員團隊合作設計了一種高效的微流控細胞芯片，通過快速篩選允許細胞實現病毒的分離和培養。Aigtek安泰電子今天就給大家分享他們的優秀研究成果。

　　如圖1，研究者設計了由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）上蓋、聚乳酸（PLA）框架、聚二甲基硅氧烷（PDMS）芯片和聚甲基丙烯酸甲酯下蓋自上而下組裝而成的微流控芯片，在PDMS芯片內置有細胞培養腔室。實驗結果表明，微流控細胞芯片可以支持5種不同細胞系的共培養，維持良好的細胞活力，在極低MOI（感染復數）條件下實現了流感病毒H1N1和腸病毒EV71允許細胞系的模擬篩選。

　　圖1微流控細胞芯片的設計和工作原理示意圖

　　如圖2，研究者通過使用3D打印技術制備了微流控芯片模具；通過拋光模具、澆筑并固化PDMS在短時間內定制了的芯片內的微流道結構。實驗證明微流控芯片內的細胞培養腔表面易于預處理和實現不同細胞系在單個芯片上的接種，可以允許將各種PDMS芯片與不同的細胞整合來重建微流控芯片。

　　圖2微流控芯片的制造原理示意圖

　　如圖3，研究者選擇A549、Vero、RD、MDCK和BHK-21細胞作為候選病毒允許細胞系用于構建微流控芯片。為了在微流控芯片內共培養這些不同的細胞系，使用含1%胎牛血清的DMEM培養基以使細胞逐漸適應。實驗結果表明，5種細胞系在接種后均能在芯片進行貼壁生長并表現出正常的形態和活力。

　　圖3在微流控芯片上共培養多種不同細胞系

　　如圖4，EV71病毒允許細胞篩選結果表明，在MOI為0.389感染30h后，RD細胞表現出典型的細胞病變效應（CPE）。當用熒光定量PCR（RT-qPCR）檢測不同細胞系中EV71病毒RNA拷貝數時，RD細胞內EV71的RNA拷貝數顯著高于其他細胞系，尤其是在極低MOI條件下。

　　圖4微流控芯片篩選EV71允許細胞的可行性

　　如圖5，H1N1病毒允許細胞篩選結果表明，在MOI為0.012時，孔板和芯片內的MDCK細胞均觀察到典型的CPE。然而，在MOI為0.00012的情況下，僅在微流控芯片內的MDCK細胞中檢測到低水平的病毒復制。

　　圖5微流控芯片篩選H1N1允許細胞的可行性

　　利用微流控細胞芯片重現了病毒感染引起的CPE，表明基于該微流控細胞芯片的病毒培養方法可以替代傳統的孔板培養方法，并允許篩選多個潛在的宿主細胞系。該通量化細胞培養芯片可用于病毒的高效分離培養和抗病毒藥物篩選。

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　　一般微流控研究中會用到較高電壓，這時候就需要一款能夠穩定輸出高電壓的高壓放大器來進行驅動，ATA-7000系列功率放大器，最大輸出電壓可達10kVp-p（±5kVp），帶寬（-3dB）DC~5kHz，電流20mAp，功率100Wp，可以幫助研究人員更好地完成實驗。

　　PS：論文原文Amicrofluidiccellchipforvirusisolationviarapidscreeningforpermissivecells，發表在VirologicaSinica上

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