细胞分选为单细胞研究提供了基础手段,其在生命科学和临床医学研究中具有重要价值。与传统的流式细胞分选方法相比,基于微流控技术的细胞分选具有低成本、快速、多功能模块可以自由组合等优点,现已成为细胞分选领域研究的热点。细胞大小是细胞最基本的物理特性,许多疾病的发生都和细胞大小有关,同时,细胞尺寸也是细胞分类的基本依据,因此基于细胞大小进行细胞分选的微流控技术备受关注。目前,基于流式细胞仪的细胞分选方法很难进行细胞大小的分选,基于微流控芯片的无标记、高通量的细胞分选方法成为迫切的需求。前期已经有部分研究利用迪恩流、侧向流、过滤器等微流控结构进行细胞大小分选,虽然通量较高,但是纯度方面都有所欠缺。本课题利用不同大小的细胞在微通道中产生不同大小的电流脉冲作为判断细胞大小的依据,基于FPGA平台进行判断并执行分选,可以在保证通量50cell/s的同时,获得90.6%的高纯度分选结果。本课题的研究,为基于细胞尺寸的分选提供了一种新的方法。本课题的主要研究内容如下:首先,根据不同大小的细胞在收缩的测量通道道中产生的下降粒子电流脉冲大小不同,以此作为判断目标细胞的依据,设计用于分选的微流控芯片。利用有限元仿真软件COMSOL对设计的器件结构进行仿真分析,验证器件设计的合理性。根据仿真结果优化的器件结构绘制成版图,通过软光刻技术将版图印制在涂覆有SU-8光刻胶的硅衬底上,形成制作微流控芯片的阳膜。利用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)制作微流控芯片。其次,进行实验平台的搭建。系统包括用于信号采集,处理和控制的FPGA电路、用于单细胞分析的微流控芯片、用于细胞观测的显微镜、用于噪音屏蔽的防护系统、以及处理软件等。通过该套系统可以完成50 cell/s的细胞分选。最后,利用流体轨迹在微流控芯片中的变化和对单一粒径聚苯乙烯荧光微球进行分选验证了实验平台的可行性。利用该实验平台对10μm红色聚苯乙烯荧光微球和8μm绿色荧光微球的混合样品进行分选,分选通道收集样品的平均准确率为87.1%,对SW620细胞(直径～18μm)和8μm绿色荧光微球的混合样品进行分选,从分选通道收集到的细胞的平均纯度为90.6%。本课题的实施,提供了一种新的高通量、高纯度的细胞大小分选方法,可用作循环肿瘤细胞、有核红细胞等临床实践中。