美國海軍研究實驗室(NPL;華盛頓,DC)計劃使用以為基礎、流體控的方法分離生物液體中的特定成分,這些方法不需要預先知道DNA序列屬性,也不需要了解生物液體中附著的抗體和熒光標記。美國海軍研究實驗室正研究替代光作用力,這種光作用力是激光和特定的微觀粒子相互作用所產(chǎn)生的。能量的改變依賴光學壓力或作用力固有的差異,這些差異取決于粒子的大小,形狀,折射率,或顆粒的分離形態(tài)。無標記光學色譜分析系統(tǒng),它使用一個微流體芯片和激光束相反方向的流體,可以成功地確定不同類型的血細胞形態(tài)以及他們的分類參數(shù)。

       光學色譜分析法與流式細胞計量不同,光學色譜分析法基于光作用力分離粒子的類型,不需要熒光或抗體標記,而是依靠微通道中粒子光作用力和流體作用力的平衡。光作用力,是指在激光或光束中粒子的散射、折射或與其他粒子的相互作用產(chǎn)生的作用力。這個概念在生物醫(yī)學界非常廣泛,比如光學鑷子/捕獲和光學升降機都應用了這樣的技術(shù)。

       一臺可連續(xù)發(fā)射1064nm激光,為3W的,固定在與流體流動相反的方向上。同時,一個直徑0.5英寸,焦距100mm的聚焦在上。細胞流的流動是在五維平臺上,由商用照明器照明,鏡頭將圖像放大10倍之后被傳到CCD。

       為了了解細胞流中不同細胞類型的分離過程。濃度為10萬細胞/毫升,成份為淋巴細胞、單核細胞、白細胞和紅細胞稀釋溶液被注入該微流體系統(tǒng)(見圖)圖為細胞流中不同細胞類型的分離過程顯微鏡圖像一個光學色譜分析裝置正捕獲細胞。細胞由于壓力流入通道,如圖所示從左上到右下角流動。激光光線從相反的方向進入通道,激光和流體流動相互作用,直到激光作用力和流體作用力平衡,從而導致細胞停留在位置。