光电镊又称为光致介电泳技术,是一种先进的微纳操控技术,即利用光照射在高灵敏度光电薄膜上产生的非均匀电场,在电场中细胞运动受介电泳力的作用,不同大小、活性的细胞所受的介电泳力不同,受力偏移的速度、方向也不同。
细胞分选是重要的生物学技术,在免疫细胞治疗、蛋白质组学、药物筛选、细胞外检测、抗体发现与制备、单细胞分析等各个领域具有广泛且关键的应用。近年来,随着细胞学研究深入,细胞分选需求激增,光电镊作为细胞分选技术之一,市场空间不断扩大。
光电镊具有灵活性高、多功能性强、易于与其他表征系统集成、可编程性好、高通量等特点,除用于细胞操控外,还可用于介电/金属微粒、微机器人、精子、藻类、微生物、类器官等多种微物体的操控,在微纳米组装、类器官研究、生化传感、微纳米机器人、精密仪器修复等领域也具有广阔应用空间。
美国加州伯克利大学吴明教授团队于2005年发明了光电镊技术,由Berkeley Lights公司研制的基于光电镊技术的商业化平台Beacon已在全球范围内实现广泛应用。Berkeley Lights公司于2022年与IsoPlexis达成收购协议,合并后公司被命名为PhenomeX,2023年布鲁克收购PhenomeX公司。
根据新思界产业研究中心发布的《
2025-2029年光电镊行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,光电镊技术壁垒高,全球可自主掌握光电镊核心操控技术的企业极少,美国企业长期垄断市场。我国光电镊市场布局企业主要包括微纳动力(北京)科技有限公司、追光生物科技(深圳)有限公司、芯珖生物科技(深圳)有限公司等。
我国光电镊技术研发起步较晚,但发展迅速,目前国内企业已实现技术突破,正加速光电镊国产化进程。在产品线上,有追光生物的光电镊操控仪器OptoBot®系列,微纳动力的Light Operator S1光电镊微纳操控平台、Light Workbench光电镊高通量单细胞筛选平台及光电镊芯片,芯珖生物开发出的全球首个黑光光电镊系统。
新思界
行业分析人士表示,光电镊可实现多种微纳物体的精准操控,在生命科学、纳米材料、微纳机器人等领域具有广阔应用前景。光电镊技术也正不断与其他微流控技术、微操作技术结合使用,如数字微流控技术、光电润湿技术、声学镊子等,这将进一步拓展光电镊技术的应用边界。
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