Phát Triển Hệ Thống Vi Lỏng Tác Động và Cảm Biến Tế Bào Ung Thư

Nghiên cứu phát triển hệ thống vi lỏng cho thao tác và cảm biến tế bào ung thư, mở ra hướng đi mới trong chẩn đoán và điều trị bệnh.

• Tác giả: Đỗ Quang Lộc
• Người hướng dẫn: PTS. Chu Đức Trình
• Trường học: Viện Đại Học Quốc Gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật lý
• Đề tài: Nghiên Cứu và Phát Triển Hệ Thống Vi Lỏng Tác Động và Cảm Biến Tế Bào Ung Thư
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Hệ Thống Vi Lỏng và Ứng Dụng Tế Bào Ung Thư

Hệ thống vi lỏng đang nổi lên như một công cụ mạnh mẽ trong nghiên cứu và phát triển các phương pháp chẩn đoán ung thư sớm và hiệu quả. Kỹ thuật này cho phép thao tác và phân tích các mẫu sinh học cực nhỏ, mở ra khả năng phân tích tế bào ở độ phân giải cao và với chi phí thấp. Các thiết bị microfluidic có thể được sử dụng để tách tế bào, phân tích DNA, và đánh giá phản ứng của tế bào với các loại thuốc khác nhau. Ứng dụng của vi lỏng trong nghiên cứu ung thư hứa hẹn sẽ mang lại những tiến bộ vượt bậc trong y học cá nhân hóa và điều trị ung thư hiệu quả hơn. Theo một nghiên cứu gần đây, việc sử dụng microfluidic chips đã giúp tăng độ chính xác trong việc phát hiện các tế bào ung thư di căn (CTCs) trong mẫu máu.

1.1. Giới thiệu về công nghệ vi lỏng Microfluidics

Công nghệ vi lỏng (microfluidics) là một lĩnh vực liên ngành liên quan đến việc thiết kế, chế tạo và thao tác các chất lỏng trong các kênh có kích thước micromet. Kỹ thuật vi lỏng cho phép kiểm soát chính xác dòng chảy, trộn lẫn và phản ứng của các chất lỏng, mở ra nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như sinh học, hóa học, và y học. Các thiết bị microfluidic thường được chế tạo từ các vật liệu như polymer, thủy tinh, hoặc silicon bằng các kỹ thuật microfabrication như soft lithography hoặc 3D printing. Ứng dụng vi lỏng ngày càng trở nên phổ biến trong nghiên cứu và phát triển các hệ thống lab-on-a-chip cho chẩn đoán tại chỗ và phân tích sinh học.

1.2. Tầm quan trọng của phân tích tế bào ung thư

Phân tích tế bào ung thư đóng vai trò then chốt trong việc hiểu rõ cơ chế bệnh sinh, phát triển các phương pháp chẩn đoán và điều trị ung thư hiệu quả. Việc nghiên cứu tumor microenvironment, tumor heterogeneity, và các biomarker liên quan đến tế bào ung thư giúp các nhà khoa học xác định các mục tiêu điều trị tiềm năng và phát triển các liệu pháp targeted therapy. Phân tích tế bào cũng rất quan trọng trong việc theo dõi đáp ứng của bệnh nhân với các phương pháp điều trị như chemotherapy, radiation therapy, và immunotherapy.

II. Thách Thức Trong Chẩn Đoán Ung Thư Hiện Tại

Các phương pháp chẩn đoán ung thư truyền thống thường gặp phải những hạn chế về độ nhạy, độ đặc hiệu và khả năng phát hiện sớm bệnh. Việc lấy mẫu liquid biopsy và phân tích tế bào bằng các kỹ thuật thông thường có thể tốn kém, mất thời gian và đòi hỏi lượng mẫu lớn. Hơn nữa, sự tumor heterogeneity và khả năng metastasis của tế bào ung thư gây khó khăn cho việc chẩn đoán chính xác và lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp. Do đó, cần có những công nghệ mới, tiên tiến hơn để vượt qua những thách thức này. Theo một báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), việc phát hiện sớm ung thư có thể cải thiện đáng kể tỷ lệ sống sót của bệnh nhân.

2.1. Hạn chế của các phương pháp chẩn đoán truyền thống

Các phương pháp chẩn đoán ung thư truyền thống như sinh thiết và chẩn đoán hình ảnh có những hạn chế nhất định. Sinh thiết là một thủ thuật xâm lấn, có thể gây đau đớn và biến chứng cho bệnh nhân. Chẩn đoán hình ảnh như CT scan và MRI có thể không phát hiện được các khối u nhỏ hoặc các tế bào ung thư di căn sớm. Ngoài ra, các phương pháp này thường không cung cấp thông tin chi tiết về đặc điểm sinh học của tế bào ung thư, gây khó khăn cho việc lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp.

2.2. Vấn đề về độ nhạy và độ đặc hiệu trong chẩn đoán

Độ nhạy và độ đặc hiệu là hai yếu tố quan trọng trong chẩn đoán ung thư. Độ nhạy đề cập đến khả năng của một xét nghiệm để phát hiện bệnh khi bệnh thực sự tồn tại. Độ đặc hiệu đề cập đến khả năng của một xét nghiệm để xác định chính xác những người không mắc bệnh. Nhiều xét nghiệm chẩn đoán ung thư hiện tại có độ nhạy và độ đặc hiệu chưa cao, dẫn đến kết quả âm tính giả hoặc dương tính giả, gây ảnh hưởng đến quá trình điều trị của bệnh nhân.

III. Phương Pháp Phát Triển Hệ Thống Vi Lỏng Cảm Biến Tế Bào

Việc nghiên cứu và phát triển hệ thống vi lỏng cảm biến tế bào ung thư đòi hỏi sự kết hợp của nhiều lĩnh vực khoa học và kỹ thuật, bao gồm microfluidics, biomedical engineering, nanotechnology, và material science. Quá trình này bao gồm thiết kế, chế tạo, và thử nghiệm các thiết bị microfluidic có khả năng tác động và cảm biến các tế bào ung thư một cách chính xác và hiệu quả. Các microfluidic sensors có thể được tích hợp với các kỹ thuật microscopy, image analysis, và data analysis để thu thập và xử lý thông tin về tế bào ung thư. Theo một bài báo khoa học trên tạp chí Nature, việc sử dụng artificial intelligence và machine learning trong phân tích dữ liệu từ hệ thống vi lỏng có thể cải thiện đáng kể độ chính xác và hiệu quả của chẩn đoán ung thư.

3.1. Thiết kế và chế tạo thiết bị vi lỏng Microfluidic Devices

Thiết kế và chế tạo microfluidic devices là một bước quan trọng trong việc phát triển hệ thống vi lỏng cảm biến tế bào ung thư. Các thiết bị này thường được thiết kế để thực hiện các chức năng như cell separation, cell culture, cell detection, và cell analysis. Quá trình chế tạo có thể sử dụng các kỹ thuật như soft lithography, polymer microfluidics, glass microfluidics, silicon microfluidics, hoặc 3D printing microfluidics. Thiết kế cần tối ưu hóa các yếu tố như kích thước microfluidic channels, microfluidic pumps, microfluidic valves, và microfluidic mixers để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của thiết bị.

3.2. Tích hợp cảm biến và kỹ thuật phân tích tế bào

Để cảm biến và phân tích tế bào ung thư trong hệ thống vi lỏng, cần tích hợp các microfluidic sensors và kỹ thuật phân tích tế bào phù hợp. Các cảm biến có thể được thiết kế để phát hiện các biomarker đặc trưng của tế bào ung thư, chẳng hạn như protein, DNA, hoặc RNA. Các kỹ thuật phân tích tế bào như microscopy, image analysis, và flow cytometry có thể được sử dụng để thu thập thông tin về hình thái, kích thước, và đặc tính sinh học của tế bào ung thư.

IV. Ứng Dụng Hệ Thống Vi Lỏng Trong Nghiên Cứu Ung Thư

Hệ thống vi lỏng có nhiều ứng dụng tiềm năng trong nghiên cứu ung thư, bao gồm drug screening, personalized medicine, precision medicine, và early cancer detection. Các thiết bị microfluidic có thể được sử dụng để nuôi cấy tế bào, tách tế bào, và phân tích tế bào trong môi trường kiểm soát, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cơ chế phát triển và di căn của tế bào ung thư. Ngoài ra, hệ thống vi lỏng cũng có thể được sử dụng để phát triển các phương pháp điều trị ung thư mới, chẳng hạn như drug delivery và immunotherapy. Theo một nghiên cứu trên tạp chí Science Translational Medicine, microfluidic chips đã được sử dụng để phát triển một phương pháp liquid biopsy mới có khả năng phát hiện ung thư sớm hơn và chính xác hơn.

4.1. Sàng lọc thuốc Drug Screening trên chip vi lỏng

Microfluidic drug screening là một ứng dụng quan trọng của hệ thống vi lỏng trong nghiên cứu ung thư. Các thiết bị microfluidic có thể được sử dụng để kiểm tra hiệu quả của các loại thuốc khác nhau trên tế bào ung thư trong môi trường kiểm soát. Điều này cho phép các nhà khoa học xác định các loại thuốc có tiềm năng điều trị ung thư hiệu quả hơn và giảm thiểu tác dụng phụ cho bệnh nhân. Microfluidic chips cũng có thể được sử dụng để nghiên cứu cơ chế tác động của thuốc và phát triển các liệu pháp targeted therapy.

4.2. Chẩn đoán tại chỗ Point of Care Diagnostics ung thư

Microfluidic point-of-care diagnostics là một ứng dụng đầy hứa hẹn của hệ thống vi lỏng trong chẩn đoán ung thư. Các thiết bị microfluidic có thể được sử dụng để phát hiện ung thư tại chỗ, gần bệnh nhân, giúp giảm thời gian chờ đợi kết quả và cải thiện khả năng tiếp cận chẩn đoán cho bệnh nhân ở vùng sâu vùng xa. Microfluidic lab-on-a-chip có thể được sử dụng để thực hiện các xét nghiệm liquid biopsy, biomarker detection, và cell analysis một cách nhanh chóng và chính xác.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Hệ Thống Vi Lỏng Tương Lai

Nghiên cứu và phát triển hệ thống vi lỏng tác động và cảm biến tế bào ung thư đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua để đưa công nghệ này vào ứng dụng thực tế. Trong tương lai, hệ thống vi lỏng sẽ tiếp tục được cải tiến về độ nhạy, độ đặc hiệu, và khả năng tích hợp với các công nghệ khác như artificial intelligence, machine learning, và big data. Điều này hứa hẹn sẽ mang lại những đột phá trong chẩn đoán ung thư sớm, y học cá nhân hóa, và điều trị ung thư hiệu quả hơn. Theo một dự báo của MarketsandMarkets, thị trường microfluidics toàn cầu dự kiến sẽ đạt 26.9 tỷ USD vào năm 2026.

5.1. Tích hợp trí tuệ nhân tạo AI và học máy ML

Việc tích hợp artificial intelligence (AI) và machine learning (ML) vào hệ thống vi lỏng có thể cải thiện đáng kể khả năng phân tích dữ liệu, chẩn đoán, và dự đoán trong nghiên cứu ung thư. Các thuật toán AI và ML có thể được sử dụng để xử lý lượng lớn dữ liệu từ microfluidic chips, xác định các mẫu và mối quan hệ phức tạp, và đưa ra các quyết định chẩn đoán chính xác hơn. Deep learning cũng có thể được sử dụng để phân tích hình ảnh tế bào ung thư và phát hiện các dấu hiệu bệnh sớm.

5.2. Hướng tới y học cá nhân hóa Personalized Medicine

Hệ thống vi lỏng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy personalized medicine và precision medicine trong điều trị ung thư. Các thiết bị microfluidic có thể được sử dụng để phân tích tế bào và biomarker từ mẫu của từng bệnh nhân, giúp các bác sĩ lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp nhất với đặc điểm di truyền và sinh học của bệnh nhân. Điều này hứa hẹn sẽ cải thiện đáng kể hiệu quả điều trị ung thư và giảm thiểu tác dụng phụ cho bệnh nhân.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ mang tiêu đề tiếng Anh: DEVELOPMENT OF A CANCER CELL MANIPULATING AND SENSING MICROFLUIDIC PLATFORM (tiêu đề tiếng Việt: Nghiên cứu, phát triển hệ thống vi lỏng thao tác và cảm biến tế bào ung thư), do nghiên cứu sinh Đỗ Quang Lộc thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Chu Đức Trình. Luận án thuộc chuyên ngành Vật lý vô tuyến và điện tử (mã số chuyên ngành: 9440130.03), được bảo vệ tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội vào năm 2019.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Trong chẩn đoán bệnh lý học và theo dõi điều trị y khoa, các xét nghiệm tế bào (cell assays) là quy trình thiết yếu nhằm đánh giá đáp ứng sinh học, hình thái, sự tăng sinh và mật độ tế bào. Tại Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới, việc phát hiện, phân tích và định lượng tế bào trong mẫu bệnh phẩm lâm sàng chủ yếu được triển khai tại các trung tâm y tế lớn, nơi sở hữu hệ thống trang thiết bị đầy đủ. Người bệnh khi thực hiện các xét nghiệm truyền thống thường phải chi trả mức kinh phí lớn và tốn nhiều thời gian chờ đợi.

Bên cạnh khâu phân loại và gắn nhãn, việc đếm số lượng và xác định nồng độ tế bào đích đóng vai trò then chốt đối với các xét nghiệm tiếp theo. Các phương pháp định lượng phổ biến hiện nay bao gồm phương pháp pha loãng giới hạn (limiting dilution), xét nghiệm ELISPOT và phương pháp phân tách tế bào kích hoạt huỳnh quang (Fluorescence-Activated Cell Sorting - FACS) dựa trên nguyên lý dòng chảy tế bào (flow cytometry). Đối với các xét nghiệm đòi hỏi thông lượng cao (chẳng hạn như đếm tế bào lympho T CD4+ trong chẩn đoán và theo dõi virus HIV), flow cytometry là phương pháp được ưu tiên lựa chọn. Tuy nhiên, các thiết bị thương mại thường có giá thành cao, kích thước cồng kềnh, yêu cầu kỹ thuật viên được đào tạo chuyên sâu và không phù hợp với các cơ sở y tế tuyến cơ sở hoặc những khu vực có nguồn lực hạn chế.

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định là nhu cầu giảm thiểu chi phí thông qua việc hạn chế sử dụng hệ thống quang học đắt tiền, chuyển dịch sang hướng tiếp cận phát hiện không cần gắn nhãn (label-free), đơn giản hóa cấu trúc hệ thống và khai thác ưu thế của công nghệ vi cơ điện tử (MEMS) tích hợp vi lỏng (microfluidics). Nền tảng vi lỏng cho phép xử lý mẫu thể tích nhỏ (dưới mức microliter), rút ngắn thời gian phân tích, tích hợp các khâu tiền xử lý (như ly giải tế bào hoặc bắt giữ chọn lọc) và sử dụng các vi chip dùng một lần (disposable chips) nhằm ngăn chặn triệt để nguy cơ nhiễm chéo giữa các mẫu thử.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát của luận án là nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thử nghiệm một hệ thống vi lỏng tích hợp khả năng làm giàu, phát hiện và định lượng tế bào ung thư sống dựa trên nguyên lý cảm biến trở kháng và lực điện trường, phục vụ cho các bộ kit xét nghiệm nhanh với chip cảm biến có thể thay thế sau mỗi lần sử dụng. Các mục tiêu cụ thể được triển khai gồm:

1. Nghiên cứu và thiết kế cấu trúc vi lỏng tích hợp các cấu trúc vi điện cực thao tác (vi dịch chuyển, làm giàu) và các điện cực cảm biến.
2. Mô hình hóa và mô phỏng số phản ứng của các đối tượng sinh học trong môi trường vi lỏng (bao gồm buồng vi lỏng và kênh vi lỏng) bằng phần mềm COMSOL Multiphysics dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (FEM).
3. Thiết kế mạch điều khiển thao tác dịch chuyển tế bào trong buồng vi lỏng và mạch điện tử xử lý tín hiệu cảm biến trở kháng để phát hiện sự hiện diện của tế bào tại khu vực đo.
4. Chế tạo chip vi sinh (biochip), đóng gói cấu trúc vi lỏng và thực nghiệm kiểm chứng thao tác làm giàu, phát hiện và đếm tế bào trong các dung dịch chuẩn đối với các dòng tế bào ung thư A549 và Sarcoma 180.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống làm giàu và cảm biến phát hiện tế bào sinh học tích hợp trên nền tảng vi lỏng; đối tượng thử nghiệm sinh học trực tiếp là dòng tế bào ung thư biểu mô tuyến phổi người A549 (A549 cell line) và dòng tế bào Sarcoma 180 (S-180 cell line), tế bào hồng cầu (RBCs), cùng các đối tượng vi mô nhân tạo như hạt nhựa (plastic particles) và bọt khí (air bubbles) trong dòng chảy chất lưu.
• Phạm vi không gian: Cấu trúc kênh dẫn vi lỏng có kích thước chiều rộng và chiều sâu từ 10 µm đến 100 µm, buồng vi lỏng (fluidic chamber) quy mô micro, cùng các bo mạch xử lý tín hiệu được thiết kế riêng. Nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm vi cơ điện tử tại Đại học Quốc gia Hà Nội và Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Tự động hóa, Đại học Quốc gia Trung Chính (National Chung Cheng University, Đài Loan).
• Phạm vi thời gian: Luận án được hoàn thành, nghiệm thu và bảo vệ vào năm 2019.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước được điểm lại

Trong quá trình xây dựng cơ sở nghiên cứu, tác giả đã hệ thống hóa các công trình trong và ngoài nước liên quan đến công nghệ vi cơ điện tử sinh học (BioMEMS), vi lỏng và thao tác tế bào:

• Ứng dụng vi lỏng trong thao tác và phân tích đơn tế bào: Wheeler và cộng sự (2003) [187] tập trung phân tích đơn tế bào trên nền tảng vi lỏng, sử dụng kỹ thuật quang khắc chế tạo vi kênh từ vật liệu Polydimethylsiloxane (PDMS). Studer và cộng sự [160] phát triển vi thiết bị PDMS sử dụng kỹ thuật quang khắc mềm nhiều lớp (multi-layer soft lithography) tích hợp các bơm vi lỏng và van điều khiển bằng áp suất. Guilhem và cộng sự [155] tổng kết các công cụ kỹ thuật vi mô trong nghiên cứu tế bào sinh học dựa trên vật liệu tương thích sinh học PDMS.
• Phương pháp thao tác tế bào: Moffitt và Bustamante (2008) [122] điểm lại các kỹ thuật kẹp quang học (optical tweezers); Neuman và Block (2004) [130] nghiên cứu bẫy quang học và từ tính. Kỹ thuật phân tách tế bào kích hoạt bằng từ tính (MACS) sử dụng hạt nano siêu thuận từ (SPMBs) kết hợp kháng thể sinh học được ứng dụng để tách chọn lọc tế bào ung thư lưu chuyển (CTCs). Bên cạnh đó, các cấu trúc cơ học như vi gắp (micro gripper) được sử dụng để phân tách vi khuẩn E. coli K-12 khỏi dung dịch hồng cầu.
• Thao tác tế bào bằng lực điện di điện môi (DEP): Kỹ thuật DEP dựa trên nghiên cứu nền tảng của Pohl (1951) [141] về chuyển động của các hạt lơ lửng trong điện trường phân kỳ. Voldman và cộng sự (2006, 2008) [173, 177] nghiên cứu lực điện phục vụ thao tác tế bào ở kích thước vi mô và phát triển phương pháp cân bằng để phân loại tế bào dòng liên tục bằng DEP. Salmanzadeh và Gallo-Villanueva [147] phân lập tế bào khởi phát khối u tuyến tiền liệt dựa trên dấu ấn điện di; Lapizco-Encinas và cộng sự (2018) [127] dùng màng kích thước nano xốp cho điện di điện môi gốc chất cách điện (iDEP). Kỹ thuật điện di không tiếp xúc (contactless dielectrophoresis - cDEP) được Shafiee và cộng sự (2009, 2010) [149, 150] nghiên cứu nhằm cô lập chọn lọc tế bào sống/chết.
• Cảm biến và đếm trở kháng vi lỏng: Schade-Kampmann và Di Berardino (2008) [148] phát triển phương pháp phân biệt tế bào không nhãn trên chip bằng phổ trở kháng. Valero và Renaud [174] kết hợp quang phổ trở kháng với lực điện di để phân tích đơn tế bào. Van Berkel (2011) [175] phát triển hệ thống phân tích tế bào máu nhanh tại điểm chăm sóc (POC). Wood và cộng sự (2007) [191], Castillo-Fernandez và Valencia (2008) [142, 143] chế tạo bộ đếm micro-Coulter với khẩu độ điều chỉnh. Chu Đức Trình và cộng sự (2015) [178] phát triển cảm biến điện dung trên bảng mạch in (PCB) để phát hiện bọt khí trong dòng chảy vi lỏng. Các kỹ thuật đo độ dẫn không tiếp xúc ghép điện dung (C4D) và đo vi sai (DC4D, PC4D) được ứng dụng trong nhận dạng mẫu dòng chảy hai pha khí - lỏng.
• Nhận diện tế bào ung thư bằng aptamer: Shangguan và cộng sự [199] nghiên cứu nhận diện các phân nhóm ung thư phổi không tế bào nhỏ bằng aptamer DNA chọn lọc từ tế bào sống. Malhotra và cộng sự (2012) [153] chế tạo cảm biến điện hóa trên cơ sở aptamer để phát hiện tế bào ung thư biểu mô tuyến phổi A549.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Phần lớn các nghiên cứu trước đây tách rời khâu thao tác làm giàu (enrichment) và khâu cảm biến đo đạc (sensing), hoặc sử dụng các hệ thống quang học huỳnh quang phức tạp. Luận án lựa chọn giải quyết khoảng trống kỹ thuật này bằng cách:

• Tích hợp trực tiếp cấu trúc thao tác làm giàu tế bào bằng điện di điện môi (sử dụng bước điện trường hướng tâm) và cấu trúc cảm biến đo trở kháng/điện dung trên cùng một hệ vi lỏng.
• Thiết kế hệ thống phát hiện tế bào không cần gắn nhãn (label-free), kết hợp chức năng hóa bề mặt điện cực vàng bằng đoạn oligonucleotide aptamer đặc hiệu nhằm nhận diện chọn lọc tế bào ung thư mục tiêu.
• Xây dựng giải pháp chip vi lỏng có thể thay thế (replaceable/disposable biochip) đi kèm hệ thống mạch đo và xử lý tín hiệu ngoại vi hoàn chỉnh, phù hợp với định hướng thiết bị xét nghiệm tại chỗ giá thành thấp.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

• Lý thuyết lực điện di điện môi (Dielectrophoresis - DEP): Khi một hạt hoặc tế bào trung hòa về điện được đặt trong điện trường xoay chiều không đồng nhất, sự phân cực điện tích cảm ứng tạo ra một lưỡng cực điện. Do cường độ điện trường ở hai đầu lưỡng cực không bằng nhau, một hợp lực xuất hiện tác động lên hạt. Lực DEP phụ thuộc vào kích thước hạt, độ thẩm điện môi của môi trường và hệ số phân cực Clausius-Mossotti (CM factor). Tùy thuộc vào tần số kích thích và tính chất điện môi của tế bào so với môi trường huyền phù, tế bào có thể dịch chuyển về vùng có gradient điện trường cực đại (lực điện di dương - pDEP) hoặc bị đẩy ra khỏi vùng điện trường cực đại (lực điện di âm - nDEP).
• Mô hình mạch điện tương đương của tế bào sinh học: Luận án áp dụng mô hình điện học của đơn tế bào trong dung dịch huyền phù dựa trên mô hình đơn giản hóa của Foster và Schwan (Foster and Schwan’s simplified circuit model). Mô hình bao gồm điện trở của dung dịch điện phân bao quanh, điện dung màng tế bào (membrane capacitance) và điện trở của tế bào chất (cytoplasm resistance). Khi tế bào di chuyển qua cặp điện cực cảm biến hoặc đậu trên bề mặt điện cực, giá trị trở kháng và dẫn nạp (admittance) của hệ thống sẽ thay đổi do thể tích tế bào chiếm chỗ dung dịch dẫn điện và do tính chất điện môi riêng biệt của màng tế bào.
• Lý thuyết cảm biến tụ điện đồng phẳng và độ dẫn không tiếp xúc (C4D): Cặp vi điện cực đồng phẳng (coplanar capacitor) được mô hình hóa để tính toán sự biến thiên điện dung và độ dẫn khi có đối tượng sinh học hoặc bọt khí đi qua khe đo.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

• Mô phỏng số (Numerical Simulation): Sử dụng phần mềm COMSOL Multiphysics dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để:
  • Tính toán phân bố bình phương cường độ điện trường ($E^2$) và phân bố thế điện trong buồng vi lỏng khi áp dụng các bước điện trường hướng tâm (inward stepping electric field).
  • Khảo sát sự thay đổi dẫn nạp và điện dung khi một tế bào kích thước bán kính 10 µm dịch chuyển qua các điện cực cảm biến ở các vị trí và độ cao khác nhau trong kênh vi lỏng.
• Chế tạo vi cơ điện (BioMEMS Fabrication):
  • Chế tạo vi điện cực kim loại bằng kỹ thuật quang khắc (photolithography) kết hợp lắng đọng kim loại (vàng/Au hoặc bạch kim) trên đế thủy tinh hoặc silic.
  • Chế tạo cấu trúc kênh dẫn và buồng vi lỏng bằng kỹ thuật quang khắc tạo khuôn với chất cản quang SU-8 (SU-8 mold fabrication), sau đó đúc khuôn bằng polymer polydimethylsiloxane (PDMS) và liên kết với đế thông qua xử lý bề mặt bằng plasma.
• Phương pháp chức năng hóa bề mặt sinh học (Aptamer Immobilization): Sử dụng aptamer gắn nhóm amin ($NH_2$-Aptamer) đặc hiệu với dòng tế bào ung thư phổi A549 để cố định lên bề mặt điện cực vàng. Các thí nghiệm kiểm chứng dương (positive control) và kiểm chứng âm (negative control) được thực hiện để đánh giá độ đặc hiệu bắt giữ tế bào.
• Phương pháp đo đạc và xử lý tín hiệu: Thiết kế các mạch phần cứng chuyên dụng gồm bo mạch tạo xung điều khiển DEP nhiều kênh, mạch xử lý tín hiệu đo trở kháng dòng chảy và mạch đo trở kháng vi sai cho buồng tĩnh (sơ đồ nguyên lý được trình bày chi tiết tại Phụ lục A). Dữ liệu đầu ra được ghi nhận qua hệ thu thập dữ liệu (DAQ) kết nối máy tính.
• Nguồn tư liệu và mẫu sinh học: Các dòng tế bào A549 và Sarcoma 180 được nuôi cấy trong điều kiện phòng thí nghiệm sinh học tiêu chuẩn; dung dịch đệm phosphat (PBS 1X) và dung dịch đường Sucrose 8,6% được sử dụng làm môi trường huyền phù thử nghiệm.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu (In̟tr0ducti0n̟)

Chương 1 trình bày tổng quan về xét nghiệm tế bào sinh học, vai trò của tế bào ung thư lưu chuyển (CTCs) và cụm vi huyết khối u (CTM - Circulating Tumor Microemboli) trong quá trình di căn ung thư (Hình 1.2). Tác giả khái quát quy trình xét nghiệm CTCs tiêu chuẩn gồm ba bước chính (Hình 1.1):

1. Chuẩn bị mẫu máu và tiền xử lý tách tế bào ung thư khỏi hồng cầu và bạch cầu.
2. Nhuộm tế bào bằng kháng thể hoặc thăm dò gen bằng mẫu dò DNA.
3. Phát hiện, phân tích và định lượng tế bào đích bằng các kỹ thuật quang học hoặc sinh học phân tử.

Chương này cũng phân tích đặc tính của các loại vật liệu chế tạo hệ vi lỏng, đặc biệt nhấn mạnh cấu trúc phân tử và đặc tính của PDMS (Hình 1.4) với ưu điểm tương thích sinh học, độ trong suốt quang học cao và khả năng chế tạo dễ dàng bằng kỹ thuật quang khắc mềm. Tác giả phân tích chế độ dòng chảy tầng (laminar flow) tại các kênh vi mô có kích thước 10 - 100 µm, nơi tỷ số diện tích bề mặt trên thể tích lớn hỗ trợ quá trình truyền khối và tạo gradient nồng độ hóa học xác định. Cuối chương, hướng nghiên cứu của luận án được xác định là tập trung phát triển hệ vi lỏng tích hợp cấu trúc vi điện cực để làm giàu và cảm biến tế bào ung thư sống dựa trên đo lường trở kháng không nhãn.

Chương 2: Các phương pháp thao tác tế bào sinh học (Bi0l0gical cell m̟an̟ipulati0n̟ m̟eth0ds)

Chương 2 tập trung nghiên cứu cơ chế và cấu trúc vi lỏng dùng để thao tác và làm giàu tế bào. Tác giả tổng quan và so sánh các cơ chế thao tác tế bào thông dụng (Bảng 2.1), bao gồm phương pháp cơ học (vi gắp, bẫy thủy động lực học), phương pháp từ tính (sử dụng hạt nano từ tính và kháng thể) và phương pháp điện trường (điện di và điện di điện môi).

Để phục vụ cho việc tính toán lực DEP, luận án tổng hợp các thông số kích thước và tính chất điện môi của tế bào hồng cầu (RBC) và tế bào ung thư biểu mô cổ tử cung (cervical carcinoma cell) từ các nghiên cứu trước:

Đại lượng / Thông số	Tế bào hồng cầu (RBC)	Tế bào ung thư biểu mô
Bán kính tế bào ($r$)	~ 3,5 - 4,0 µm	~ 7,5 - 10,0 µm
Hằng số điện môi màng tế bào ($\varepsilon_m$)	~ 4,4 - 6,0	~ 8,0 - 11,0
Độ dẫn điện tế bào chất ($\sigma_{cp}$)	~ 0,31 - 0,53 S/m	~ 0,45 - 0,85 S/m
Hằng số điện môi tế bào chất ($\varepsilon_{cp}$)	~ 50 - 60	~ 60 - 75

Phần mô phỏng số sử dụng COMSOL Multiphysics để mô hình hóa buồng vi lỏng với cấu trúc vi điện cực đối xứng (Hình 2.5, 2.6). Nguyên lý thao tác được đề xuất là áp dụng bước điện trường hướng tâm (inward stepping electric field): tín hiệu điện áp xoay chiều có biên độ đỉnh-đỉnh 16 V ($16\text{ V}_\text{p-p}$), tần số 1 MHz được cấp lần lượt theo chu kỳ vào các cặp vi điện cực từ vòng ngoài vào vòng trong (lần lượt từ cặp điện cực thứ 5, thứ 4, thứ 3 đến cặp điện cực thứ 2). Kết quả mô phỏng phân bố $E^2$ (Hình 2.13) và quỹ đạo chuyển động của tế bào (Hình 2.14) cho thấy lực DEP âm đẩy các tế bào ung thư dịch chuyển dần và tập trung vào tâm buồng đo.

Quy trình chế tạo thiết bị thực nghiệm được mô tả chi tiết qua các giai đoạn:

1. Tạo khuôn vi lỏng từ chất cản quang SU-8 trên đế silic (Hình 2.9).
2. Đúc chip PDMS từ khuôn SU-8 (Hình 2.10).
3. Chế tạo hệ vi điện cực kim loại trên đế và liên kết với chip PDMS đã tạo kênh (Hình 2.8, 2.11, 2.12).

Kết quả thực nghiệm trên dòng tế bào A549 (Hình 2.15) xác nhận: khi áp dụng điện trường bước 16 Vp-p ở tần số 1 MHz lần lượt lên các cặp điện cực từ thứ 5 đến thứ 2, các tế bào A549 lơ lửng trong dung dịch bị dồn và tập trung thành cụm mật độ cao tại khu vực tâm buồng, phù hợp với các kết quả tính toán mô phỏng.

Chương 3: Hệ thống cảm biến, phát hiện và đo đạc tế bào sinh học (Bi0l0gical cell sen̟sin̟g, detecti0n̟ an̟d m̟easurem̟en̟t system̟s)

Chương 3 trình bày việc thiết kế, mô phỏng và thử nghiệm hai dạng cấu trúc cảm biến trở kháng: phát hiện tế bào trong dòng chảy vi lỏng (microfluidic flow) và phát hiện tế bào trong buồng tĩnh (fluidic chamber). Tác giả so sánh các kỹ thuật tế bào học dòng chảy (Bảng 3.1) giữa phương pháp quang học huỳnh quang (FACS) và phương pháp đo trở kháng dòng chảy (impedance cytometry).

Mô hình mạch tương đương của hệ cảm biến khi có đơn tế bào lơ lửng đi qua được thiết lập dựa trên mô hình Foster - Schwan (Hình 3.6). Các tham số hình học và tính chất vật liệu sử dụng trong mô phỏng số FEM được tổng hợp tại Bảng 3.2, 3.3, 3.4 và 3.5 của luận án.

Nội dung thực nghiệm được triển khai qua ba cấp độ:

1. Phát hiện đối tượng trong dòng chảy thang milimet: Ứng dụng cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc ghép điện dung vi sai (DC4D và PC4D). Kết quả đo điện áp ra khi hạt nhựa hoặc bọt khí đi qua vùng cảm biến (Hình 3.12, 3.14) cho thấy biên độ điện áp ra tỷ lệ với thể tích hạt và nồng độ dung dịch muối (NaCl). Độ dịch tần số cộng hưởng của cảm biến PC4D (Hình 3.16) biến thiên rõ rệt theo kích thước bọt khí trong kênh dẫn nước khử ion (DI water) hoặc dầu.
2. Phát hiện tế bào ung thư trong dòng chảy vi lỏng: Mô phỏng biến thiên dẫn nạp khi tế bào bán kính 10 µm đi qua cặp điện cực cảm biến trong dung dịch Sucrose 8,6% và PBS 1X (Hình 3.18). Kết quả mô phỏng cho thấy độ biến thiên dẫn nạp phụ thuộc mạnh vào vị trí theo phương thẳng đứng của tế bào và kích thước tế bào (Hình 3.19). Trên chip vi lỏng thực tế (Hình 3.17), khi tế bào A549 lướt qua cặp điện cực cảm biến, tín hiệu điện áp đo được xuất hiện đỉnh xung nhọn đặc trưng tại các mốc vị trí A, B, C (Hình 3.20). Dạng sóng điện áp ghi nhận được khi đo liên tục tế bào A549 trong dung dịch Sucrose 8,6% và PBS 1X được minh chứng trên Hình 3.21.
3. Phát hiện tế bào trong buồng vi lỏng tĩnh: Mô phỏng phân bố thế điện và biến thiên điện dung theo số lượng tế bào tập trung tại buồng đo (Hình 3.22). Thực nghiệm đo phổ trở kháng (impedance spectroscopy) và giản đồ Bode (Bode plot) trên dòng tế bào Sarcoma 180 (S-180) (Hình 3.23). Khi số lượng tế bào tụ lại trên bề mặt điện cực cảm biến tăng dần (tương ứng với các mức A, B, C, D trên Hình 3.24), mô-đun trở kháng tại tần số khảo sát thay đổi tỷ lệ thuận, cho phép định lượng mật độ tế bào có mặt trong buồng cảm biến.

Chương 4: Cố định aptamer trên bề mặt vàng (Aptam̟er im̟m̟0bilizati0n̟ based 0n̟ g0ld surface)

Chương 4 giải quyết bài toán nâng cao tính chọn lọc của cảm biến bằng cách kết hợp cảm biến trở kháng với kỹ thuật chức năng hóa bề mặt điện cực vàng bằng aptamer đặc hiệu. Quy trình cố định sử dụng $NH_2$-Aptamer (aptamer mang nhóm amin) gắn kết lên đế vàng thông qua các liên kết hóa học chọn lọc (Hình 4.1).

Quá trình chuẩn bị mẫu sinh học bao gồm nuôi cấy dòng tế bào A549, xử lý tách tế bào bám dính bằng Trypsin (Hình 4.2) và đếm kiểm chứng mật độ tế bào bằng buồng đếm tiêu chuẩn (Hình 4.3). Để xác định nồng độ cố định tối ưu, tác giả thử nghiệm dung dịch $NH_2$-Aptamer ở hai mức nồng độ: 10 µM và 25 µM. Kết quả kiểm tra hình thái dưới kính hiển vi sau khi rửa trôi (Hình 4.4) cho thấy nồng độ 25 µM mang lại mật độ bám dính tế bào A549 đồng đều hơn.

Tính đặc hiệu của lớp phủ sinh học được khẳng định thông qua hệ thống các phép thử kiểm chứng (Bảng 4.1):

• Thí nghiệm kiểm chứng dương (positive control): Đế vàng được phủ $NH_2$-Aptamer đặc hiệu, dẫn đến hiện tượng các tế bào A549 bám giữ chắc chắn trên bề mặt điện cực ngay cả sau các chu kỳ rửa dung dịch đệm (Hình 4.5).
• Thí nghiệm kiểm chứng âm (negative control): Thực hiện trên đế vàng không gắn aptamer hoặc sử dụng aptamer ngẫu nhiên không tương thích; kết quả cho thấy tế bào không thể bám dính và bị rửa trôi gần như hoàn toàn (Hình 4.6).

Khảo sát động học gắn kết theo thời gian (Hình 4.7) ghi nhận: ngay sau khi bơm dung dịch tế bào (thời điểm 0 phút), tế bào phân bố rải rác; sau 15 phút ủ (incubation) và tiến hành rửa trôi, các tế bào A549 liên kết bền vững với thụ thể aptamer trên bề mặt cảm biến. Ngoài ra, tác giả đánh giá độ sống (cell viability) của tế bào A549 theo thời gian khi lơ lửng trong dung dịch PBS 1X và dung dịch đường Sucrose 8,6% (Bảng 4.2), làm cơ sở lựa chọn môi trường đệm duy trì tính nguyên vẹn của tế bào trong suốt quá trình đo đạc.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

1. Thiết lập mô hình phân tích toàn diện: Xây dựng thành công mô hình lý thuyết kết hợp phương pháp phần tử hữu hạn (COMSOL Multiphysics) và mạch tương đương Foster - Schwan để phân tích đồng thời đáp ứng lực điện di điện môi (DEP) và biến thiên trở kháng/dẫn nạp của đơn tế bào cũng như cụm tế bào trong môi trường kênh dẫn và buồng vi lỏng.
2. Cơ chế tập trung tế bào bằng bước điện trường hướng tâm: Chứng minh trên cả lý thuyết và thực nghiệm tính khả thi của giải pháp điều khiển bước điện trường xoay chiều hướng tâm ($16\text{ V}_\text{p-p}$, 1 MHz) trên hệ đa vi điện cực, tạo ra lực DEP âm để dồn và làm giàu tế bào ung thư lơ lửng vào khu vực trung tâm buồng đo mà không cần cơ cấu cơ học phức tạp.

Những đóng góp mới về mặt kỹ thuật và thực tiễn

1. Chế tạo thành công nền tảng vi lỏng tích hợp (Biochip Platform): Hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo vi hệ thống kết hợp vi điện cực kim loại trên thủy tinh/silic với cấu trúc kênh và buồng PDMS đúc từ khuôn SU-8. Nền tảng này tích hợp thành công hai chức năng: vi thao tác làm giàu tế bào và cảm biến trở kháng trên cùng một vi chip.
2. Xây dựng hệ thống đo lường và xử lý tín hiệu hoàn chỉnh: Thiết kế và chế tạo các mạch điện tử chuyên dụng (trình bày tại Phụ lục A) bao gồm:
   • Mạch điều khiển chuyển mạch xung kích thích DEP cho thao tác tế bào.
   • Mạch xử lý tín hiệu phát hiện tế bào trong dòng chảy vi lỏng.
   • Mạch đo trở kháng vi sai ghi nhận tín hiệu biến thiên điện dung cực nhỏ khi tế bào tập trung trong buồng đo.
3. Phát triển phương pháp cảm biến sinh học chọn lọc dùng aptamer: Ứng dụng thành công quy trình biến tính bề mặt điện cực vàng bằng $NH_2$-Aptamer nồng độ 10 - 25 µM, tạo khả năng bắt giữ đặc hiệu dòng tế bào ung thư phổi A549 với thời gian ủ 15 phút, cung cấp cấu hình kỹ thuật tiềm năng cho các cảm biến tế bào dùng một lần nhằm phòng tránh nhiễm chéo.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

• Tính chất mẫu thử nghiệm: Các thử nghiệm thực nghiệm trong luận án chủ yếu thực hiện trên các dòng tế bào nuôi cấy trong phòng thí nghiệm (A549 và Sarcoma 180) được pha loãng trong các dung dịch đệm nhân tạo chuẩn (PBS 1X, dung dịch Sucrose 8,6%), chưa tiến hành kiểm chứng trực tiếp trên mẫu máu toàn phần thực tế của bệnh nhân ung thư vốn có độ dẫn điện phức tạp và chứa nhiều loại tế bào cạnh tranh (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu).
• Quy mô chế tạo: Quy trình chế tạo chip vi lỏng (khắc SU-8, đúc PDMS và lắng đọng điện cực) được thực hiện thủ công trong điều kiện phòng thí nghiệm nghiên cứu, do đó độ đồng đều giữa các mẻ chế tạo chip còn phụ thuộc vào kỹ năng thao tác và điều kiện môi trường phòng sạch.
• Tối ưu hóa thông lượng dòng chảy: Thời gian ủ bắt giữ sinh học của aptamer đối với tế bào trong buồng tĩnh hiện tại là 15 phút; đối với dòng chảy liên tục, tốc độ dòng nạp mẫu cần được duy trì ở mức thấp để đảm bảo tế bào kịp tương tác với bề mặt điện cực cảm biến.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Mở rộng sang mẫu máu lâm sàng: Tích hợp mô-đun tiền xử lý ly giải hồng cầu (RBC lysis) hoặc tách lọc kích thước trên cùng một chip trước khi đưa vào vùng làm giàu DEP và cảm biến aptamer, tiến tới thử nghiệm trên máu ngoại vi của bệnh nhân ung thư.
• Nâng cao mức độ tích hợp Lab-on-a-Chip: Tích hợp các bộ vi bơm và vi van trực tiếp trên chip (on-chip micropumps/valves) cùng với các mạch vi điện tử khuếch đại chuyên dụng (ASIC/IC) nhằm thu nhỏ kích thước toàn bộ hệ thống đo về dạng thiết bị cầm tay.
• Đa dạng hóa mục tiêu phát hiện: Mở rộng phổ nhận diện sang các dòng tế bào ung thư khác bằng cách gắn các loại aptamer hoặc kháng thể đơn dòng khác nhau lên từng cặp điện cực riêng biệt trong mảng cảm biến đa kênh.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao đối với:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên thuộc các chuyên ngành Vật lý vô tuyến, Kỹ thuật điện tử, Kỹ thuật vi cơ điện tử (MEMS/NEMS), Kỹ thuật y sinh (Biomedical Engineering) và Vật lý kỹ thuật: Luận án cung cấp chi tiết cơ sở toán lý của lực điện trường tác động lên hạt sinh học, kỹ thuật mô hình hóa FEM trên phần mềm COMSOL Multiphysics và phương pháp phân tích mạch tương đương của tế bào.
• Kỹ sư và nhà nghiên cứu công nghệ vi chế tạo: Phần quy trình công nghệ chế tạo khuôn SU-8, đúc polymer PDMS, xử lý plasma liên kết vi kênh và kỹ thuật lắng đọng vi điện cực kim loại là tài liệu hướng dẫn thực nghiệm hữu ích cho các phòng thí nghiệm chế tạo BioMEMS.
• Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực cảm biến sinh học và công nghệ sinh học y tế: Quy trình cố định aptamer mang nhóm amin lên bề mặt vàng, các bước thiết lập phép thử kiểm chứng âm/dương và đánh giá độ sống của tế bào trong Phụ lục B cung cấp các quy trình thực nghiệm có độ tin cậy cao.
• Kỹ sư thiết kế mạch điện tử đo lường y sinh: Toàn bộ sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển DEP và mạch đo trở kháng vi sai tại Phụ lục A có thể được tham khảo trực tiếp để phát triển các thiết bị đọc tín hiệu cảm biến sinh học kích thước nhỏ.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Nguyên lý kỹ thuật nào được luận án sử dụng để gom và làm giàu tế bào ung thư vào vùng cảm biến?
Luận án áp dụng kỹ thuật điện di điện môi (DEP) với bước điện trường xoay chiều hướng tâm (inward stepping electric field). Tín hiệu điện áp xoay chiều có biên độ 16 Vp-p, tần số 1 MHz được cấp lần lượt qua các cặp vi điện cực từ ngoài vào trong (từ cặp thứ 5 đến cặp thứ 2). Lực DEP âm sinh ra do gradient điện trường không đồng nhất sẽ dồn các tế bào ung thư lơ lửng dịch chuyển dần về tâm buồng đo.

2. Hai dòng tế bào ung thư chính được sử dụng để kiểm nghiệm thực nghiệm trong công trình là gì?
Nghiên cứu sinh đã sử dụng hai dòng tế bào: dòng tế bào ung thư biểu mô tuyến phổi người A549 (A549 cell line) phục vụ cho các thí nghiệm vi thao tác DEP, cảm biến dòng chảy và gắn kết chọn lọc bằng aptamer; dòng tế bào Sarcoma 180 (S-180 cell line) phục vụ cho các phép đo phổ trở kháng và giản đồ Bode trong buồng vi lỏng tĩnh.

3. Cấu trúc vi lỏng và hệ vi điện cực được chế tạo từ những vật liệu nào?
Khuôn vi lỏng được tạo hình bằng chất cản quang SU-8 trên đế silic. Thân kênh và buồng vi lỏng được đúc bằng vật liệu polymer polydimethylsiloxane (PDMS) có tính tương thích sinh học và độ trong suốt quang học cao. Hệ vi điện cực thao tác và cảm biến được chế tạo bằng kim loại vàng (Au) hoặc bạch kim lắng đọng trên đế thủy tinh hoặc silic.

4. Kỹ thuật chức năng hóa bề mặt sinh học trên điện cực cảm biến được thực hiện ra sao?
Bề mặt điện cực vàng được biến tính bằng dung dịch $NH_2$-Aptamer đặc hiệu với tế bào A549 ở nồng độ 10 µM và 25 µM. Sau khi ủ cố định và rửa trôi các liên kết không đặc hiệu, lớp aptamer đóng vai trò như các thụ thể nhân tạo bắt giữ chọn lọc tế bào A549 thông qua tương tác liên kết sinh học phân tử với thời gian ủ 15 phút.

5. Độ sống của tế bào A549 được khảo sát trong những môi trường dung dịch nào?
Độ sống của tế bào A549 được khảo sát theo thời gian trong hai môi trường huyền phù chính: dung dịch muối đệm phosphat (PBS 1X) và dung dịch đường Sucrose nồng độ 8,6%. Kết quả khảo sát giúp xác định khoảng thời gian thao tác an toàn nhằm bảo toàn cấu trúc màng tế bào trong suốt quá trình đo trở kháng.

---

Kết luận

Luận án của tác giả Đỗ Quang Lộc đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu nghiên cứu, thiết kế và chế tạo nền tảng vi lỏng tích hợp khả năng vi thao tác làm giàu bằng điện di điện môi và cảm biến phát hiện tế bào ung thư dựa trên đo lường trở kháng không gắn nhãn. Bằng sự kết hợp giữa mô phỏng phần tử hữu hạn trên COMSOL Multiphysics, kỹ thuật chế tạo vi cơ điện tử PDMS/SU-8, chức năng hóa điện cực vàng bằng aptamer và thiết kế các mạch phần cứng đo lường chuyên dụng, tác giả đã chứng minh khả năng thu gom, nhận diện chọn lọc và định lượng các dòng tế bào A549 và Sarcoma 180. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và giải pháp kỹ thuật có tính ứng dụng thực tiễn cao, đóng góp trực tiếp vào hướng phát triển các bộ kit xét nghiệm tế bào nhanh, chi phí hợp lý dùng một lần phục vụ y tế tại chỗ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

VIETN̟AM̟ N̟ATI0N̟AL UN̟IVERSITY VN̟U UN̟IVERSITY 0F SCIEN̟CE Đỗ Quan̟g Lộc DEVEL0PM̟EN̟T 0F A CAN̟CER CELL M̟AN̟IPULATIN̟G AN̟D SEN̟SIN̟G M̟ICR0FLUIDIC PLATF0RM̟ (N̟ghiên̟ cứu, phát triển̟ hệ thốn̟g vi lỏn̟g tha0 tác và cảm̟ biến̟ tế bà0 un̟g thư) PhD THESIS IN̟ PHYSICS 123doc Mang Luôn thay vì h■■ng l■im■i s■ cam tr■ h■u m■t k■t nghi■m t■im■t là s■ cáwebsite nhân mang kho m■ith■ kinh m■ l■i d■n ■■u vi■n nh■ng cho doanh kh■ng ng■■i quy■n chia t■ th■c dùng, l■ s■l■i v■i và hi■n t■t công h■n mua ngh■a nh■t 2.000 ngh■ báncho tài v■ hi■n ng■■i li■u c■a tài th■ hàng mình li■u ■■u ■ dùng. hi■n ■■i, thìt■t Khi s■p Vi■t c■ khách b■n t■i, l■nh Nam. ngh■a online hàng v■c: Táctr■ không v■ tài phong thành chính c■akhác chuyên c■a thành tíngì d■ng, hàng so nghi■p, viên v■i tri■u công c■a b■nhoàn nhà ngh■ 123doc g■c. bán h■o, ■■ thông B■n và hàng n■p có tin, l■i cao th■ ti■n ngo■i chuy■n tính phóng vào ng■,.Khách trách tài giao to,kho■n nhi■m thu sang nh■■■i ■■n c■a hàng tùy123doc, v■i v■ ý.

cót■ng qu■n th■b■n d■ ng■■i lýChào dàng■■■c s■ dùng. m■ng tra c■u M■c h■■ng b■n ■■n tàitiêu li■u v■i■■u nh■ng hàng m■t quy■n cách 123doc. c■a chính l■i123doc.net sau xác,n■p nhanh ti■n tr■ chóng. trên thành th■ vi■n tài li■u online l■n nh■t Vi■t Nam, cung c■p nh■ng tài li■u ■■c không th■ tìm th■y trên th■ tr■■ng ngo■i tr■ 123doc.

website Nhi■u event thú v■, event ki■m ti■n thi■t th■c. 123doc luôn luôn t■o c■ h■i gia t■ng thu nh■p online cho t■t c■ các thành viên c■a website. Han̟0i - 2019 Mangh■n Luôn Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc Link khi h■■ng phát thu■n l■i event cam s■ nh■n xác m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i th■c ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, là s■nh■n s■ ■■■c ■■i, website ra mang event kho m■i 1. t■o ■■ng tLink t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m d■n 123doc CH■P g■i ■■u ■■ng vi■n xác nh■ng cho ti■n v■ ■ã ■■a th■c h■ kh■ng ng■■i NH■N quy■n th■ng thi■t chia t■ng s■ ki■m■■■c dùng, l■ ch■ CÁC s■ th■c.

s■ l■i b■■c v■i■I■U ti■n và email chuy■n t■t công h■n mua 123doc g■i online kh■ng nh■t b■n v■ ngh■ bán ■■a ■ã KHO■N■■nh 2.000 sang b■ng luôn cho tài ■■ng hi■n ng■■i li■u ph■n luôn ch■ tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o email li■u thông ky, dùng. ■■u ■b■n tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a b■n ■■i, tin t■t h■i Khi qu■■ã mình vui Vi■t xác c■ ■■ng khách gia lòng b■n ■■ng nh■t, minh trong l■nh Nam. t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng ky, tín kho■n tr■ nh■p nh■p không b■n tài phong v■c caothành b■n chính vui ■■n email nh■t. tài email online oLink khác chuyên li■u lòng thành tínb■n■■ng Mong c■a xác gì cho ■ã d■ng, và v■i so ■■ng nghi■p, viên th■c kinh mình t■t 123doc.net! v■i mu■n công nh■p c■a c■ doanh s■ b■n vàcác hoàn mang ngh■ 123doc click email ký g■c.

thành v■i h■o, Chúng vào l■i ■■ thông B■n g■i c■a và ■■a ■■n 123doc.netLink CH■P cho viên linkí Tính v■ n■p có mình tôi tin, c■ng c■a cao th■ cung NH■N ti■n ngo■i và ■■ng tính mình website. phóng ch■ th■i click vào c■pCÁC ■i■m ■I■U ng■,.Khách trách xác trong email tài D■ch vào xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thu linkông l■nh b■n ■ã tháng V■ nh■ m■t s■ ■■i ■■■c KHO■N c■a v■c (nh■■■ng hàng tin tùy ngu■n ■■■c 5/2014; 123doc, tài v■i xác ý. cóli■u TH■A g■i t■ng minh th■ tài ky, 123doc và v■ mô ■■a nguyên b■n b■n d■ ng■■i THU■N tài kinh t■dàng kho■n s■ vui v■■t■■■c d■■i doanh tri dùng. ch■ lòng tra■ây) ■■ng th■c m■c email email c■u Chào online.000 cho tài b■n b■n m■ng tiêu báu, nh■p■ã li■u Tính■ã b■n,■■n ■■ng ■■ng nh■ng hàng ■■u phong m■t l■■t email b■n tùy ■■n quy■n cách truy thu■c th■i phú, c■a ký ■i■m ky,■a c■a c■p chính v■i v■i mình l■i b■n vào 123doc.netLink d■ng, 123doc.net! sau xác, các vui tháng vàngày, n■p click lòng “■i■u nhanh giàu■■ng 5/2014; ti■n s■ vào tr■ giá Kho■n Chúng chóng.

h■u trên ■■ng linkc■a thành tr■ xác 123doc nh■p 2.000 website th■c Th■a tôi th■ ■■■c website. cung email v■■t s■ vi■n th■i Thu■n c■p c■a thành mong m■c tài D■ch v■ li■u mình g■i viên ■■ng 100.000 mu■n S■ ■■a online v■ và V■ D■ng click t■o (nh■ ■i■u l■■t l■n ký,■■■c D■ch vào ch■ nh■t truy l■t link email ki■n V■” vào c■p Vi■t 123doc môtop sau cho b■n m■i Nam,■ây ■ã t■200 d■■i cho ■■ng ■ây) ngày, cung các các (sau g■is■■ây website c■p users h■u ky, cho ■■■c nh■ng có b■n 2.000 b■n, ph■ thêm vui tài bi■n tùy g■ilòng thu li■u ■■c ■■ng thu■c t■t thành nh■t nh■p. T■i vào t■i viên ■■ng không t■ng Chính nh■p Vi■t cácth■i “■i■u th■ Nam, vì ■i■m, email v■y ký, tìm t■ Kho■n c■a l■t 123doc.net th■y l■chúng vào mình tìm trên Th■a top ki■m và tôi th■ 200 ra ■■i click Thu■n cóthu■c tr■■ng các th■ vào nh■m website c■p v■ top link ngo■i S■ ■áp 3nh■t ■KTTSDDV ■ng 123doc Google. D■ng ph■ tr■ ■ã ■■■c 123doc.

bi■n D■ch Nh■n nhu g■i nh■t c■u V■” theo t■i chia sau ■ây Vi■t quy■t danh s■ Nam, tài (sau hi■u .li■u■ây t■ do ch■t■■■c l■c■ng tìm ■■ng l■■ng ki■m g■i và thu■c t■t bình ki■m T■i ch■n top ti■n t■ng 3 Google. th■i ■i■m, website Nh■n ki■m■■■c chúng ti■ntôi online danh có th■ hi■u hi■u c■p do qu■ và ■KTTSDDV nh■t c■ng ■■ng uy tín nh■t. bình ch■n theo quy■t là website. ki■m ti■n online hi■u qu■ và uy tín nh■t.

Luônh■n 123doc Sau Th■a Xu■t khi h■■ng phát thu■n cam nh■n m■tt■k■t s■ t■i ýxác n■m t■■ng d■ng là s■ nh■n■■i, website ra mang 1. t■o ■■ng t■l■i c■ng d■n 123doc CH■P ■■u ■■ng nh■ngh■■ã NH■N quy■n th■ng chia t■ng ki■mCÁC s■s■ l■i b■■c ti■n■I■U vàchuy■n t■t mua online kh■ng nh■t bán KHO■N■■nh sang b■ng chothay ng■■i ph■n tài TH■A vìv■ li■u m■ithông dùng. tríTHU■N hi■u m■t c■atinKhi qu■ mình cá xác khách nhân nh■t, minh trong Chào kinh hàng uy tài l■nh m■ng doanh tín kho■n tr■v■c caothành b■n t■ ■■n email nh■t. tàith■c li■u thành b■n Mong hi■n và v■i■ã viên kinh ■■ng 123doc.net! mu■n ngh■a c■a doanh mang 123doc v■ kýonline.

c■a v■i Chúng l■ivà ■■n 123doc.netLink mình cho Tính n■p tôi c■ng thì cung ti■n s■p■■ng th■i vào c■p t■i, ■i■m xác tài D■ch xã ngh■a kho■n th■c h■itháng V■m■t s■ v■c■a■■■c (nh■ c■a ■■■c ngu■n 5/2014; 123doc, c■a g■i tài b■n■■a 123doc hàng v■ mô nguyên t■ tri■u s■ v■■t d■■i■■■c tri ch■ nhà ■ây) th■c m■c email bán h■■ng quý 100.000 cho hàng b■n báu,b■n,■ã nh■ng l■i ■■ng phong l■■t chuy■n tùyquy■n truy thu■c phú, ky, c■p■a giaol■i b■n vàom■i sang d■ng, sau các ■■n vuingày, n■p lòng “■i■u giàu■■ng ti■n s■ v■ giá Kho■n h■u qu■n trên tr■ ■■ng nh■p 2.000 website Th■a lý hoàn email th■i Thu■n h■o, c■a thành mong■■ v■ mình viên mu■n S■ cao■■ng vàD■ng tính click ■i■u t■otrách ký, D■ch vàol■tlink nhi■m ki■n V■” vào ■■i 123doc top sau cho ■ây ■ãcác 200 cho v■i các (sau g■i t■ng ■ây website users ■■■c ng■■i cóph■ dùng. thêmbi■n g■ithu M■c t■t nh■t nh■p. T■i tiêu t■i t■ng hàng Chính ■■u Vi■tth■i Nam, ■i■m, vì v■y c■a t■123doc.net chúng tìm ki■m tôiracó■■i tr■ thu■c th■ thành nh■m c■p topth■■áp 3nh■t ■KTTSDDV ■ng Google. vi■n tàiNh■n nhu li■uc■u■■■c online theo chia l■n quy■t danh s■nh■t tài hi■u .li■u Vi■t do ch■t Nam, c■ng ■■ng l■■ng cung và c■pbình ki■m nh■ng ch■n ti■ntài là li■u ■■cki■m online.

website khôngti■n th■ online tìm th■y hi■utrên qu■th■ và tr■■ng uy tín nh■t. ngo■i tr■ 123doc. Luôn Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc Mang thayh■n khi vì h■■ng phát thu■n l■i event m■i cam s■ nh■n m■t tr■ t■ h■u m■t k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, là s■ cá nh■n■■i, website ra nhân mang event kho m■i 1. t■o t■ th■■■ng kinh m■ l■i c■ng ki■m d■n 123doc CH■P vi■n■■u ■■ng nh■ng cho doanh ti■n h■■ã kh■ng ng■■i NH■N quy■n th■ng thi■t chia t■t■ng ki■m th■c dùng, l■ CÁC s■ th■c.

s■ l■i b■■c v■i ti■n và■I■U hi■n chuy■n t■t công h■n mua 123doc online kh■ng ngh■a nh■t ■■nh 2.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng luôn cho tài v■ hi■n ng■■i li■u ph■n luôn c■a tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o mình li■u thông dùng. ■■u ■ tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■i, thìtin t■t h■i Khi qu■ s■p mình Vi■t xác c■ khách gia b■n t■i, nh■t, minh trong l■nh Nam. t■ng Chào ngh■a online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p không v■ tài phong v■c caothành b■n chính c■a ■■n email nh■t. tài online khác chuyên c■a li■u thành tínb■n Mong gì cho d■ng, và hàng v■i so■ã nghi■p, viên kinh t■t ■■ng 123doc.net! v■i mu■n tri■u công c■a c■ doanh b■n các hoàn nhà mang ngh■ 123doc ký g■c.

thành bán v■i h■o, Chúng l■i thông B■n và ■■ hàng ■■n 123doc.netLink cho viên Tính n■p có tôi tin, c■ng l■i c■a cao th■ cung ti■n ngo■i■■ng chuy■n tính website. phóng th■i vào c■p ■i■m ng■,.Khách trách xác tài D■ch giao xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thu sang tháng V■ nh■ m■t s■ ■■i ■■n c■a■■■c (nh■ hàng tùy ■■■c ngu■n 5/2014; 123doc, v■i v■ ý. cóg■i t■ng qu■n th■ tài 123doc v■ mô ■■a nguyên b■n d■ ng■■i lý, t■dàng s■ công v■■t d■■i■■■c tri dùng. ch■ tra ■ây) th■c ngh■ m■c email c■u M■c h■■ng quý hi■n 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, th■ ■ã nh■ng hàng■■ng phong m■t l■■t hi■n■■u tùy ■■i, quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p■a chính b■n l■i b■n vào123doc.net m■i d■ng, sau online xác, các vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu■■ng không ti■n s■ tr■ giá Kho■n chóng.

h■u trên khác thành tr■ ■■ng nh■p 2.000 website Th■a gìth■ so email vi■n th■i v■i Thu■n c■a thành b■n mong tài v■ li■u mình g■c. viên mu■n S■ ■■ng online và B■n D■ng click t■o l■n■i■u cóký, D■ch vào th■ nh■t l■t link phóng ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho to, Nam,■ây ■ã 200 thu chocung nh■ các các (sau ■ây g■iwebsite tùy c■p users ■■■c ý.nh■ng cóph■ thêm tài bi■n g■ithu li■u t■t ■■c nh■t nh■p. T■it■i không t■ng Chính Vi■tth■ith■ Nam, ■i■m, vì v■y tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm trên ki■m tôi th■ ■■i racóthu■c tr■■ng th■nh■m c■p top ■áp ngo■i 3nh■t ■KTTSDDV ■ng Google. Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tàihi■u .li■udo ch■t c■ng ■■ng l■■ng vàbình ki■mch■n ti■n là online.

website ki■m ti■n online hi■u qu■ và uy tín nh■t. Chia m■t u■t Nhi■u Mang Luôn 123doc Th■a Xu■t Sau tri■n phát khi h■n member s■ h■■ng phát khai thu■n l■i event s■ cam nh■n câu t■ m■t tr■ t■ event h■u ýk■t s■ chuy■n thú nghi■m t■i ýkhông t■■ng xác n■m t■■ng m■t d■ng v■, là ■■i, khuy■n s■ nh■n website ra mang m■y event t■o kho thành m■i 1. t■o t■ mãi■■ng c■ng th■ n■i m■ l■i c■ng ki■m d■n công 123doc CH■P th■■■ng vi■n b■t■■u ■■ng nh■ng cho ti■n trên■ã n■p h■ c■a kh■ng ng■■i NH■N quy■n th■ng 123doc thi■t chia ki■m v■i c■ng t■ng ki■m ■■ng dùng, l■ CÁC s■ nh■ng th■c. ti■n s■ l■i b■■c v■i ti■n -và■I■U ki■m■u chuy■n t■t công 5■ãi online h■n mua 123doc online kh■ng 123doc nh■t ■■nh ■ã 2.000 ngh■ bán KHO■N tri■u b■ng sang b■ng luôn cho c■c tài hi■n ch■ tài ng■■i li■u ph■n luôn k■ tài TH■A xu■t li■u tài v■ v■i th■ li■u h■p hàng t■o li■u thông s■c dùng.