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北卡罗来纳州立大学（NCSU）的研究人员利用超声波技术，开发出一种新型细胞分选方法，相比传统技术能显著减少细胞损伤。该研究成果于10月16日在线发表于《Applied Physics Letters》期刊。

在许多生物医学研究领域，包括基因工程、干细胞和再生医学，从混合细胞群体中分离特定细胞是一个关键步骤。目前常用的方法包括荧光激活细胞分选（FACS）和有限稀释法，但这些方法通常需要在分选前将细胞从培养表面解离，这可能会对细胞造成压力，甚至诱导程序性细胞死亡，尤其是对干细胞和原代细胞等敏感细胞。因此，开发一种无压力、温和的细胞分离技术，同时保持细胞贴壁状态，具有重要意义。

近年来，芯片技术不断发展，利用芯片上可释放的微型元件（micropallet）来分离贴壁细胞。在本研究中，研究团队介绍了一种利用超声波轻轻抬起micropallet芯片的系统。micropallet芯片作为细胞生长的平台，将其从周围培养基中抬起一直是一个技术挑战。其他细胞分选技术往往导致大量细胞损失，而新方法的平均细胞存活率高达92%。

该系统可显著改善芯片的应用。例如，一块细胞芯片上可负载多个病人的癌细胞，随后用特定抗癌药物处理。那些生长受抑制的细胞会快速高效地从芯片上脱离，使研究人员能够了解与药物敏感性相关的基因变异。最终，该系统有望成为自动化芯片实验室（lab-on-a-chip）技术的核心部分，实现细胞在多个基质上的连续分析，无需人工干预。

文章的通讯作者是NCSU机械工程系的Xiaoning Jiang副教授。他提到，这项工作源于他与生物工程师Nancy Allbritton的交流。Allbritton询问是否可以利用超声波安全快速地释放细胞。此前，Allbritton的研究小组使用激光来分离细胞，但该方法对小于500 μm × 500 μm的micropallet有效，而移动更大micropallet所需的激光强度会导致严重损伤和细胞损失。随后，他们尝试了机械方法，虽然能保留细胞功能，但耗时过长。最终，利用超声波技术，Allbritton和Jiang成功分离了单块micropallet芯片，细胞平均存活率达92%，远高于其他快速方法的50%。

然而，在处理芯片时，聚焦的超声波必须从一块micropallet芯片转移至另一块。为改善系统功效，研究小组正在开发一种芯片超声波转换器，可聚焦在单块micropallet芯片上。