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细胞分选技术在生物医学研究和临床诊断中扮演着关键角色。传统方法虽然广泛应用，但往往面临着标记物依赖、细胞损伤等挑战。拉曼辅助细胞分选（Raman-Assisted Cell Sorting，RACS）的创新出现，为我们提供了一种全新的解决方案。

拉曼辅助细胞分选巧妙地将拉曼光谱技术与微流控技术相结合，实现了基于细胞生化特性的无损、无标记分选。拉曼光谱作为一种非侵入式分析方法，通过检测分子的振动频率，能够提供细胞化学组成的详细信息[1]。这种无标记策略独特地将细胞的表型功能与其基因型特征关联起来，为细胞研究开辟了新途径。

细胞分选领域长期面临着一个核心挑战：如何在复杂混合体系中实现高通量且保持细胞活性的分离。传统方法多采用“捕获-释放”机制，但其性能常常受到拉曼信号弱、细胞尺寸、介质电导率、折射率以及流速等多重因素的限制。

为了突破这些限制， RACS系统采用先进的三维流体动力聚焦技术。这一系统能够实现对单个细胞的连续、自动分选，依据其拉曼光谱特征精确引导细胞流向不同通道，为复杂细胞体系提供了更高效、更可靠的分选解决方案。

一、RACS系统构建：高效分选的关键

在拉曼辅助细胞分选系统中，三个关键组成部分协同工作，共同提升了分选效率和样本纯度：

1.在检测腔内精准识别目标细胞

2.当目标细胞流经分选通道网络中的光学传感器时进行实时识别

3.通过高精度压力控制单元，将目标细胞准确导入收集通道

一个完整的RACS系统包含以下核心组件：

• 点成Elveflow OB1压力驱动式流体控制器：提供稳定精确的压力控制

• 流量传感器：可选MFS（适用于水基溶液，精度为5%）或BFS（免校准，精度高达0.2%）

• 流体分配歧管：确保流体分配的均匀性

• 储液瓶：提供稳定的样品来源

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• 完整配件包：包括连接头、管路、过滤器等，确保系统完整性

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• Elveflow控制软件与软件开发工具包：实现便捷的系统控制和定制化开发

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• 三维流体聚焦拉曼辅助细胞分选装置：核心技术组件

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分选装置[2]

二、RACS的广泛应用前景

拉曼光谱技术能够提供细胞内在生化特征的详细信息，可用于表征细胞的表型、代谢活性及功能。基于这一优势，拉曼辅助细胞分选在生物学、医学及生物技术等多个领域展现出巨大应用潜力。主要应用领域包括：

1. 细胞分选
   RACS能够根据细胞的化学成分进行无标记分选，特别适用于稀有细胞的分选，如循环肿瘤细胞、干细胞和免疫细胞等。
2. 疾病诊断
   通过分析细胞或组织的拉曼光谱，RACS可辅助疾病的早期诊断。例如，可用于血液或组织样本中癌症及其他疾病的检测，也可基于药物反应对细胞进行分选。
3. 药物研发
   RACS可通过分析不同化合物处理后的细胞拉曼光谱，帮助识别新的药物靶点，并准确评估药效。
4. 组织工程
   RACS可用于组织工程中的精确细胞分选，如用于构建人工组织或器官。
5. 其他专业应用

• 免疫表型分析
• DNA细胞周期/肿瘤倍体分析
• 基因表达研究
• DNA降解分析
• 酶活性研究

三、结语

总体而言，RACS作为一种无标记、非侵入式的细胞分选与分析方法，具有革新多个领域研究与临床实践的潜力。随着技术的不断完善和成本的降低，RACS有望成为细胞分析领域的重要工具，为精准医疗和基础研究提供强有力的技术支持。点成Elveflow致力于提供先进的微流控解决方案， RACS系统集成了最新的技术创新，为研究人员提供可靠、高效的实验平台，推动科学发现的边界不断拓展。

参考文献

[1] Hulett, H. R., Bonner, W. A., Barrett, J., & Herzenberg, L. A. (1969). Cell sorting: automated separation of mammalian cells as a function of intracellular fluorescence. Science, 166(3906), 747-749.

[2] Lyu, Y., Yuan, X., Glidle, A., Fu, Y., Furusho, H., Yang, T., & Yin, H. (2020). Automated Raman-based cell sorting with 3D microfluidics. Lab on a Chip, 20(22), 4235-4245.

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