Deformation and focusing of hydrogel microparticles in microfluidic flow: mimicking the segregation of cancer cells with similar sizes

微流控 材料科学 变形(气象学) 流量(数学) 自愈水凝胶 纳米技术 生物物理学 机械 复合材料 高分子化学 物理 生物
作者
Zhenya Ding,Ying Xiao,Hua Zhang,Keyao Zhang,Chi Zhu,Lian‐Ping Wang,Yahui Xue
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:1007 被引量:2
标识
DOI:10.1017/jfm.2025.175
摘要

The demand for separating and analysing rare target cells is increasing dramatically for vital applications such as cancer treatment and cell-based therapies. However, there remains a grand challenge for high-throughput and label-free segregation of lesion cells with similar sizes. Cancer cells with different invasiveness usually manifest distinct deformability. In this work, we employ a hydrogel microparticle system with similar sizes but varied stiffness to mimic cancer cells and examine in situ their deformation and focusing under microfluidic flow. We first demonstrate the similar focusing behaviour of hydrogel microparticles and cancer cells in confined flow that is dominated by deformability-induced lateral migration. The deformation, orientation and focusing position of hydrogel microparticles in microfluidic flow under different Reynolds numbers are then systematically observed and measured using a high-speed camera. Linear correlations of the Taylor deformation and tilt angle of hydrogel microparticles with the capillary number are revealed, consistent with theoretical predictions. Detailed analysis of the dependence of particle focusing on the flow rate and particle stiffness enables us to identify a linear scaling between the equilibrium focusing position and the major axis of the deformed microparticles, which is uniquely determined by the capillary number. Our findings provide insights into the focusing and dynamics of soft beads, such as cells and hydrogel microparticles, under confined flow, and pave the way for applications including the separation and identification of circulating tumour cells, drug delivery and controlled drug release.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
阿昊完成签到,获得积分10
3秒前
Lucy小影完成签到,获得积分10
3秒前
胜利完成签到 ,获得积分20
6秒前
只道寻常完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
nnnn完成签到,获得积分10
7秒前
李坤鹏完成签到 ,获得积分10
7秒前
脑洞疼的应助被延开采纳,获得10
7秒前
qy完成签到,获得积分10
7秒前
Earnestlee完成签到,获得积分10
8秒前
一一完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
眼睛大的莫英完成签到 ,获得积分10
10秒前
YC完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
沐雨完成签到,获得积分10
11秒前
南宫完成签到,获得积分10
11秒前
虚幻曼冬完成签到,获得积分10
11秒前
syangZ完成签到,获得积分10
12秒前
椎珏完成签到,获得积分10
12秒前
奚斌完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
文艺的迎南完成签到,获得积分10
13秒前
小马想毕业完成签到,获得积分0
14秒前
14秒前
Limonene完成签到,获得积分10
14秒前
hya2044完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
afeudh发布了新的文献求助10
15秒前
花花完成签到,获得积分10
16秒前
大肥羊关注了科研通微信公众号
16秒前
相齐完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
鲤鲤完成签到,获得积分10
18秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
白芍发布了新的文献求助10
19秒前
咸鱼发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
English Longitudinal Study of Ageing: Waves 0-11, 1998-2024 300
2026-2030年中國基因檢測行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7828721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9353675
关于积分的说明 20574049
捐赠科研通 7421562
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3335914
关于科研通互助平台的介绍 2480796
邀请新用户注册赠送积分活动 2356366