EP15-微流體晶片是什麼?實驗室的細胞篩選技術

微流體晶片是什麼?實驗室的細胞篩選技術

即刻收聽

科學
科學
EP15-微流體晶片是什麼?實驗室的細胞篩選技術
/
首頁 > 全集 > 科學 > EP15-微流體晶片是什麼?實驗室的細胞篩選技術

內容簡介

有聽過微流體晶片嗎?這種晶片竟然是一個塑膠射出的產品,其特徵設計小到微米(μm)的尺寸。來聽聽這個實驗室內創新的細胞篩選技術,它可是單株抗體藥物開發中的一環喔!


這集的來賓是 元錦生物科技 陳信湖 董事長和國衛院 許佳賢博士& 黃靖軒經理。一起來聊這個許博士發明的細胞篩選技術,和現今其它技術的差異?

參與討論

陳信湖 醫師 – 元錦生物科技 董事長

許佳賢博士 – 國家衛生研究院

黃靖軒經理 – 國家衛生研究院 技轉及育成中心

Yuchin – 生醫人

重點節錄

微流體晶片是什麼?怎麼用它來篩選細胞?

許博士設計的微流體晶片(微流體雙微井單細胞培養晶片技術),是一個塑膠材料的實驗室耗材,它的功能是用來篩選適當大小的細胞,可篩選細胞尺寸小至 20 微米(μm)。設計原理是在晶片流道上佈置微小孔洞,當細胞液體流過特殊設計的流道時,符合尺寸的細胞能落入這些微小孔洞中。這個步驟完成細胞篩選,再將晶片翻轉,讓在這些孔洞中的細胞因為重力掉落在另一面尺寸較大的微井(well)中,讓細胞能有足夠的空間生長,以利細胞培養。這樣的優點在於,篩選細胞過程中沒有受到外力,讓細胞的破壞,減低到最小。

現在實驗室常見的細胞篩選技術是..

現有常見的細胞篩選法為限制稀釋法(Limiting dilution)和使用流式細胞儀分選(FACS sorting)的方法。前者操作手續繁複,需要多次不斷的操作來篩選,單細胞之孔洞獲取率約 20%;後者需要購買儀器,花費較高,單細胞獲取率高約 80%,但機械流體剪切力等會影響細胞分選後之存活率。而許博士設計的微流體晶片相對操作簡單,一般的實驗室工作人員即可操作,為單次拋棄式使用的實驗室耗材。

製作單株抗體的過程,需要篩選細胞,還有什麼樣的狀況需要篩選細胞?

開發單株抗體藥物的過程,需要篩選出單顆細胞,進行培養,再由這群單一類型細胞產出抗體。此外,像是在癌症細胞的研究上,也能藉由篩選出特定大小的癌症細胞,再進一步培養,觀察細胞的生長速度,找出癌症幹細胞,針對其特性開發癌症用藥。

這個微流體晶片的最小尺寸?製造上的困難

微流體通道尺寸一般約從數微米到數百微米(micron),一根頭髮的直徑大約一百微米,這個微流體晶片,微流道中最小的結構尺寸只有 20 微米,只有頭髮直徑的1/5,所以即使是一顆灰塵都可能塞住,這樣的尺寸可以使用微製造(比如說半導體產業使用的無塵室黃光微影製程)或者精密製作(比如說射出成型)方式進行,由於微流道中尺寸小即使空氣中的灰塵亦可能造成流道堵塞,所以不論利用何種製程對於環境潔淨度會有相當要求,一般都需要在無塵室中進行製造。製程之選擇會因為晶片裝置材料以及製作成本而定。 比如說利用微製造技術可以快速製作微流體晶片裝置,適合在快速且較低成本的製作 prototype 裝置,然而大規模量產則需利用射出成型方式才能有效降低量產裝置的成本。 國衛院生醫微流體實驗室利用黃光微影製程以及其他微製造設備進行 prototype(原型)裝置製作,已有多經驗多年經驗,在此裝置原型開發時期並沒有遇到大多困難。但量產部份是相對困難的,元錦配合的製造團隊花了四年的時間,不斷地在塑膠射出參數、材料的選擇做調整,將原型設計成功量產。

堅持台灣製造,培養供應鏈

陳董在量產技術開發的過程中,堅持台灣製造,根留台灣。現在這個量產技術出自台中的一間塑膠射出製造廠。除了創新,在量產過程中,同時讓產業加值。

獲獎和發表的研究

此技術獲得刊登在國際頂尖期刊以外,亦曾獲得包括國家新創獎學以及台北生技獎等肯定,以及多國專利。

喜歡聽這集的訪談嗎?歡迎您留言給我們喔!


喜歡這裡的內容嗎?

小額付費支持

鼓勵持續創作

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *

其它單集

聯絡我們

填寫留言表單外,歡迎隨時Email、電話聯絡!

成為來賓?

© 2021 生醫人生旅歷 & BioMeder 生醫人網摘 | 網站聲明