目的:目前,在全球范围内,肺癌的发病率和死亡率已超越其他癌种,成为癌症患者的最高死亡因素。肺癌中周围型肺癌组织病理类型多见于非小细胞腺癌,容易诱发胸水。胸水是产生于胸腔的一种体液,检查其积液中的细胞、生物标志物能够辅助诊断一些相关疾病。研究报道,胸腔积液中存在多种细胞,在肺癌时可以发现单个肿瘤细胞,以及肿瘤细胞团块,且胸水中的肿瘤团块及肿瘤细胞数量占总细胞数量的比例因患者个体及患者疾病的严重程度变化明显,因此检测胸水中的肿瘤细胞及肿瘤细胞团块,与肺癌的诊断、肿瘤转移以及肺癌的预后密切相关。然而目前在临床检验过程中,从庞大的胸腔积液中检测出单个肺癌细胞或鉴别肿瘤细胞团块,是胸水肿瘤细胞检测技术的挑战。微流控检测技术具有微米层面控制的能力,从材料的可塑性上也有着极为有利的优势,对其进行物理、化学或者免疫抗体等的加工可以大大的扩展分析的广度。疾病临床诊断过程中,组织病理学检查一般作为疾病诊断的“金标准”,利用图像分析各目的细胞的形状或特殊物质的表达特征成为鉴定的基础。而基于计算机的图像识别技术可在人眼无法辨别的情况下发现特征的区别。本研究旨在探讨微流控芯片检测技术和计算机图像识别技术相结合,对胸水细胞成分进行筛选分析,为大批量处理胸水和进一步分析诊断胸水肿瘤细胞奠定基础。方法:1、利用Solid Works软件设计用来分析胸水细胞团块的微流控分选芯片。2、标本选取A549肺癌细胞系和SV40(Simian vacuolating virus 40)病毒永生化的Met-5A间皮细胞系作为肿瘤细胞和易混淆细胞,常规进行培养后,用一定大小的离心力使其细胞成团,将磷酸盐缓冲液作为溶剂,制备一定浓度的细胞团样本。从健康志愿者获取外周血,通过红细胞裂解法提取白细胞作为对照。3、将样本加载在注射泵上后,通过注射泵控制器来设定一系列芯片上各个入口的流速比例和大小,来获得细胞团在芯片上的充盈率、回收率、分布率及活力等特征。并用ANYSYS Fluent流体仿真软件进行条件模拟来观察芯片的流体特性。4、将各类细胞团加载到注射泵执行芯片筛选操作后,对所回收细胞团经非特异性吖啶橙(Acridine orange,AO)荧光染液进行染色,经电荷耦合(Charge-coupled Device,CCD)摄像机采集细胞图像。5、利用Matlab软件对图像的红色和绿色通道分别进行分析,获得单个肿瘤细胞以及肿瘤细胞团块的各类细胞特征值。结果:1、在设定流速控制参数为Va=10ml/h,Vb=8.5ml/h时可以获得最高回收率,约为80%;2、大细胞团(>10)仅出现在微流控芯片出口IV和V;3、对吖啶橙荧光染色图像进行特征分析时,在对比度及相关度特征方面能区分肿瘤细胞团和非肿瘤细胞团。结论:1、本芯片在A、B入口微流体流速分别为10ml/h及8.5ml/h时,回收率约为80%,肿瘤细胞团块被收集于III、IV、V三个通道,适于胸水肿瘤团块分析;2、所选用的两种细胞系的特征差别在一定程度上可以提示以后该法能用于更多种肿瘤细胞的鉴别;3、该系统中分选和鉴定可以自由组合,以后可通过改进各模块从而提高各部分效率;4、由于在各出口得到的细胞组分与分选前活性无统计学差异,因此可进行其他下游检测,共同辅助鉴定细胞的种类。