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4.5.1 之字形捕捉區域捕捉白血球

為了計算之字形捕捉區域及圓形捕捉區域捕捉白血球情況,在實驗上使用倒 立式螢光顯微鏡及 CCD 即時記錄微流道捕捉白血球的螢光影像。圖 4-8 及圖 4-9 分別為之字形捕捉區域根據流入的血液體積捕捉白血球之實際情況及數量計算,

本論文雖然以之字形的設計方式排列捕捉微柱,但實際上白血球並沒有如預期順 著之字形流線流動,因此根據觀察白血球之螢光影像的分佈趨勢,將此次實驗分成 三個階段的捕捉趨勢以及將捕捉區域分成六個區域。第一階段為流入血液樣本體 積至4.5μL,由於本流道是以鞘流做為驅動力,流入之白血球會偏向一側,因此在

此階段的白血球將順著編號從第一區開始被捕捉,照著編號累積到第六區,且呈現 一線性增加趨勢;第二階段為流入體積累積至6μL,據觀察此階段在第五區及第六 區的白血球因新流入之白血球被推掉,另一方面在第一區跟第二區則是開始有明 顯的堵塞,流入與流失的血球數量大致達平衡,數量上的變化不大;到了第三階段 則是流入體積累積至 10.5μL,此階段第一區跟第二區的白血球的大量堵塞導致捕 捉的血球數量再次上升,如圖 4-10 所示,本次實驗捕捉到約 3000 顆白血球。

圖 4-8 之字形捕捉區域捕捉情形

圖 4-9 之字形捕捉區域流入血液樣本體積與白血球計數

圖 4-10 白血球堵塞影像

4.5.2 圓形捕捉區域捕捉白血球

圖 4-11 及圖 4-12 則分別是圓形捕捉區域捕捉白血球之實際情況及數量計算,

同樣地將捕捉趨勢分成三個階段,捕捉區域亦分成六個區域。第一階段為流入血液 樣本體積至 1.2μL,此階段的白血球將順著編號從第一區開始捕捉,並累積至第四 區,此階段;第二階段為流入體積累積至2.7μL,此階段由於第三區及第四區鄰接 流道出口,相較於其他四區流速較快,白血球更容易穿過微柱,因此導致捕捉效率 開始下降;第三階段則是流入體積累積至6μL,由於第三區及第四區之捕捉趨近飽

和,開始累積至第五區及第六區,並且捕捉效率不再下降。然而與之字形捕捉區域 不同,圓形捕捉區域之微柱結構為圓形結構,因此未有白血球在微柱間堵塞的情況,

在流入 6μL 血液樣本後,被捕捉的白血球數量不在增加,部分新流入之白血球將 原本被捕捉之白血球擠掉,而其餘的白血球則是從每一圈微柱較大的間距處流掉。

本實驗藉由螢光顯微鏡的錄影影像說明了本論文設計之兩種捕捉微柱結構皆 能夠捕捉從全血分離出來的白血球,然而之字形捕捉區域並沒有如預期讓白血球 順利沿之字形的流線移動,導致部分捕捉到的白血球被後來流入之白血球給推掉。

另一方面,圓形捕捉區域則是因為圓形的結構導致沒辦法留下更多的白血球。因此 未來改進的部分,將以之字形捕捉區域之微柱結構設計為主,並縮短捕捕捉區域的 寬度,或是設計不同的陣列排列方式,藉此改善上述問題。

圖 4-11 圓形捕捉區域捕捉情形

圖 4-12 圓形捕捉區域流入血液樣本體積與白血球計數

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