用于水窗显微镜技术的集成介电泳细胞操控软 X 射线透明流动池 开放获取

《Lab on a Chip》：SOFT X-RAY TRANSPARENT FLOW CELL FOR WATER WINDOW MICROSCOPY WITH INTEGRATED DIELECTROPHORETIC CELL HANDLINGOpen Access

　　

水窗（284 eV – 543 eV）范围内的软 X 射线（SXR）显微镜是一种强大的技术，能够实现无标记的全细胞成像，并具有固有的结构对比度。在天然水环境中研究活细胞，而非冷冻保存的样品，允许直接进行时间分辨的生物学过程观察，并获得具有生理学意义的洞察。然而，在 SXR 显微镜所需的真空条件下对含水生物样品成像仍然具有挑战性，需要同时提供液体约束、真空兼容性、稳定的细胞定位以及高效样品处理的样品环境。现有的 SXR 透明流通池通常依赖于人工粘附或固定，限制了主动操控和高效轮换。在此，我们提出了一种适用于水窗 SXR 显微镜的真空兼容微流体流通池，集成了介电泳（DEP）细胞和颗粒操控功能。该器件结合了 X 射线透明的氮化硅（Si?N?）薄膜、微流体样品交换以及基于 DEP 的悬浮细胞在薄液层中的捕获。与传统的静态样品架不同，该平台允许在不泄压显微镜的情况下进行流体样品更换，并能够在天然水环境中对单个悬浮细胞进行可控处理。利用聚苯乙烯颗粒和 Jurkat 细胞，我们表征了 DEP 捕获性能，并展示了在微流体通道内的稳定约束。与基于实验室的水窗 SXR 显微镜集成后，该平台能够在单个持续数天的真空会话中对不同物种的介电泳捕获的藻类细胞进行液体成像。这些结果确立了将基于 DEP 的细胞处理、微流体样品交换和水窗 SXR 显微镜结合在单一实验平台上的可行性，并为未来需要在水样细胞 SXR 成像期间进行可控操控的研究奠定了基础。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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