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Microfluidic shape-based separation for cells and particles: recent progress and future perspective
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DOI：10.1039/D5LC00826C.png)
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摘要
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基于形状的微纳米粒子分离已作为一种强大但尚未充分发展的微流控策略出现；相较于传统基于尺寸的方法具有显著优势；特别是在生物医学和功能材料应用领域。与基于尺寸的分离不同，基于形状的方法能够区分体积相同但形态不同的粒子；这一关键能力对于分离病理细胞、工程粒子或功能与形状固有相关的各向异性生物实体至关重要。本文对针对形状选择性分离设计的被动和主动微流控平台近期进展进行了全面且批判性的综述。被动系统如确定性横向位移、挤压流动分级、惯性流和粘弹性微流控利用流动力学和流体-结构相互作用；而主动方法包括介电电泳、磁泳、光泳和声泳则利用外部场基于几何各向异性来调控粒子轨迹。例如，近期进展表明纯度常超过95%，通量速率根据器件配置从几微升至每分钟数毫升不等，在最优条件下实现基于形状的细胞和粒子分选效率超过90%。针对每种技术，我们强调了实现形状敏感性的底层机制、关键技术进展以及实验和计算方法中的新兴趋势。我们还讨论了捕捉粒子复杂行为（如旋转、对齐和变形）的挑战，并强调了对集成建模、实时控制和系统级优化的需求。最后，我们概述了未来方向和机遇，以推动基于形状的微流控分离向可扩展、高精度的诊断、治疗和材料科学应用发展。
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