中國科學技術大學工程科學學院微納米工程實驗室在單顆粒/細胞捕獲研究領域取得重要進展。他們提出使用實時飛秒激光雙光子光刻技術，成功實現了單顆粒或細胞的捕獲，該技術還可以實現可控多顆粒或細胞團簇的實時捕獲，用于細胞通訊或顆粒之間的相互作用研究，有望極大地推動細胞捕獲研究領域的發展。研究成果日前發表在微流控領域國際期刊《芯片實驗室》上，并被選為封面，同時被《自然·光子學》刊發。

在單細胞分析研究中，捕獲目標細胞是實現單細胞分析的第一步。微流控芯片具有傳統實驗方法所不具備的一些優點，已經被廣泛研究并應用于單細胞捕獲領域中。其中，基于微流控的捕獲陣列方法是實現細胞或者顆粒捕獲分離最簡單、最常用的方法。然而，目前的微捕獲陣列面臨著幾個難題：首先是極低的捕獲效率（低于10%）；其次是無法實現針對目標結構尺寸和幾何結構的實時可調控性；再者，同時捕獲可控的顆粒團簇很難實現。

研究團隊首先設計制造了一定高度的微流控芯片，向芯片中通入包含有目標微顆粒或細胞的光刻膠或水凝膠；通過圖像實時觀測篩選目標顆粒，然后快速控制液體停流；使用飛秒激光在目標顆粒或細胞周圍加工微柱陣列；最后洗掉光刻膠或水凝膠，得到目標結構用于后續單細胞分析。單細胞或顆粒的捕獲效率接近100%，且捕獲目標的幾何尺寸和形狀實時可調，另外還可以實現可控數目的顆粒團簇的捕獲。

《自然·光子學》雜志副主編NoriakiHoriuchi在news&views專欄評述該項工作：該研究組提出了一個新的捕獲策略——實時流體控制的飛秒激光雙光子光刻技術，該技術能夠有效在原位捕獲目標顆粒；該工作相比于傳統的微捕獲陣列方法，具有很多優點：首先，捕獲效率大幅度提升，接近100%，且單細胞捕獲時間僅僅為400ms；其次，可以根據目標顆粒/細胞的尺寸和幾何形狀實時調控捕獲結構，從而提高了該方法在多種細胞中捕獲目標細胞的精確度；最后，該方法可以實現任意的單細胞捕獲圖案以及可控團簇細胞或顆粒的捕獲；該技術有望在單細胞分析、光流體以及細胞計數領域中獲得應用。