美国海军研究实验室(NPL;华盛顿,DC)计划使用以为基础、流体控的方法分离生物液体中的特定成分,这些方法不需要预先知道DNA序列属性,也不需要了解生物液体中附着的抗体和荧光标记。美国海军研究实验室正研究替代光作用力,这种光作用力是激光和特定的微观粒子相互作用所产生的。能量的改变依赖光学压力或作用力固有的差异,这些差异取决于粒子的大小,形状,折射率,或颗粒的分离形态。无标记光学色谱分析系统,它使用一个微流体芯片和激光束相反方向的流体,可以成功地确定不同类型的血细胞形态以及他们的分类参数。

光学色谱分析法与流式细胞计量不同,光学色谱分析法基于光作用力分离粒子的类型,不需要荧光或抗体标记,而是依靠微通道中粒子光作用力和流体作用力的平衡。光作用力,是指在激光或光束中粒子的散射、折射或与其他粒子的相互作用产生的作用力。这个概念在生物医学界非常广泛,比如光学镊子/捕获和光学升降机都应用了这样的技术。

一台可连续发射1064nm激光,为3W的,固定在与流体流动相反的方向上。同时,一个直径0.5英寸,焦距100mm的聚焦在上。细胞流的流动是在五维平台上,由商用照明器照明,镜头将图像放大10倍之后被传到CCD。

为了了解细胞流中不同细胞类型的分离过程。浓度为10万细胞/毫升,成份为淋巴细胞、单核细胞、白细胞和红细胞稀释溶液被注入该微流体系统(见图)图为细胞流中不同细胞类型的分离过程显微镜图像一个光学色谱分析装置正捕获细胞。细胞由于压力流入通道,如图所示从左上到右下角流动。激光光线从相反的方向进入通道,激光和流体流动相互作用,直到激光作用力和流体作用力平衡,从而导致细胞停留在位置。