安泰高压放大器在高通量微液滴分选中的应用

实验名称：高压放大器在微液滴高通量液滴分选实验中的应用

实验目的：基于微液滴的单细胞测序通量高，交叉污染程度低，被广泛应用于单细胞分析，由于液滴在生成时液滴内包裹细胞与微珠的情况服从双泊松分布，为保证有效样本纯度，造成了样本损失问题与有效样本比例过低的问题。针对此问题，本论文设计并实验了一种高通量液滴分选与融合的方案，旨在解决由双泊松分布问题造成的样本损失。

实验设备：微流注射泵，激光器没数据采集卡，信号发生器，ATA-2161高压放大器，示波器，高通滤光片。

实验过程：

（1）细胞分选方案设计；

如下图所示为荧光激发液滴分选方案设计原理图，液滴在高速通过荧光检测的光斑位置处时，阳性液滴被激光激发发出荧光，荧光经物镜以及光路射入PMT阴极，经PMT放大后传入信号采集系统，触发信号触发信号发生器，输出一段恒定的交流电压，后再经ATA-2161高压放大器放大为高频高压交流电，加在电极两端用于对液滴施加介电泳力。

液滴分选方案实验原理图

（2）FADS 系统搭建。

主要由三部分组成:微流控芯片、光电检测模块、数据采集与控制系统模块。

系统实物图

将生成好的液滴置入注射器中，倒置使液滴全部悬浮于液面以上，设置体积流速为20μL/h将液滴从水相入口注入，取1mL油作为连续相以700μL/h体积流速从对应入口注入。将芯片置于倒置显微镜载物台上，并调整位置使得激光光斑垂直照射在流道中央，最后固定芯片位置，持续注射液滴，观察Labview前面板上的荧光检测信号与高速摄像机拍摄画面，调节高压放大器放大倍数，使得液滴在不破裂的情况下能够被完整地拉入阳性流道。

实验结果：

在正常状态下，液滴在油加速后高速流过流道，没有包裹荧光微球的液滴没有激活电极，所以在流场曳力作用下流入较宽的默认流道;如图b所示，当包裹着16微米荧光微球的液滴经过光斑检测区域时，微球被激发发出荧光，被高速摄像机与PMT捕捉，而后通过检测系统与控制系统激活电极，电极给与液滴-一个正介电泳力，将液滴拉入较为窄的分选流道，如图c中被拉入分选流道的液滴即为图b中的发光液滴。以此完成液滴高通量分选。

通过分选包裹着488nm荧光微球的液滴，从理论_上实现了基于介电泳的荧光激发液滴分选，且准确率较高。

实验中用到的高压放大器ATA-2161主要指标：

本文实验素材由西安安泰整理发布，安泰高压放大器广泛应用于压电陶瓷驱动、超声波测试、声呐系统应用和MEMS测试等，如果想了解高压放大器更多应用，欢迎访问安泰测试网。