[發明專利]共平面微阻抗血細胞計數設備

有效

• 申請號: 201811292203.7
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109752307B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 克里斯托弗·詹姆斯·布朗;帕梅拉·安·多希
• 申請（專利權）人: 夏普生命科學（歐洲）有限公司
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 潘軍

描述了一種阻抗血細胞計數設備以及準確測量在通過阻抗血細胞計數設備的流體中包含的顆粒的顆粒大小的方法。阻抗血細胞計數設備包括基板和以共面方式沉積在基板上的電極布置。電極布置包括驅動電極和位于與驅動電極相同的平面中的多個測量電極。多個測量電極包括至少兩對測量子電極，每對測量子電極包括與驅動電極相鄰定位的第一測量子電極，以及通過相應的第一測量子電極與驅動電極分開的第二測量子電極。阻抗血細胞計數設備可以并入到介質上電潤濕(EWOD)設備的基板組件中，例如在包含電潤濕驅動電極或公共參考電極的基板組件中，或者并入到微流體血液計數器設備中。

技術領域

本發明涉及用于用電子儀器檢測、計數和分析微流體設備內的生物細胞的設備和方法，包括能夠基于顆粒大小準確區分不同顆粒類型的方法。

背景技術

使用庫爾特(Coulter)原理對流過限制或通道的顆粒計數是眾所周知的技術。在庫爾特計數器中，由于存在顆粒(例如生物細胞)，沿著通道的流體的電阻抗改變。可以調制詢問電信號的特性，例如其頻率，以提供關于顆粒的信息。采用這種測量技術的設備可以稱為電阻抗光譜沒備或阻抗血細胞計數沒備。

Ayliffe等人的Electric Impedance Spectroscopy Using Microchannels withIntegrated Metal Electrodes，IEEE Journal of Microelectromechanical Systems，VOL 8，NO.1(采用帶有集成金屬電極的微通道的電阻抗光譜，微機電系統IEEE雜志，第8卷第1冊)(1999年3月)描述了微流體電阻抗光譜設備(阻抗血細胞計數設備)。所述設備包括金屬電極和微尺度尺寸的流體通道，以便能夠分析單個生物細胞。

Gawad等人的Micromachined Impedance Spectroscopy Flow Cytometer ForCell Analysis and Particle Sizing，The Royal Society of Chemistry(用于細胞分析和顆粒大小測定的微機械阻抗光譜流式血細胞儀，英國皇家化學學會)(2001)描述了一種微流體電阻抗光譜設備(阻抗血細胞計數設備)，其中平面金屬電極形成在微通道的一側或兩側。

US6703819(Gascoyne等人，2004年3月9日授權)描述了一種微流體電阻抗光譜設備(阻抗血細胞計數設備)，其中感測和驅動電極形成在微通道的相對側上并且受到電控制以提高測量準確度。

美國專利申請2016/0041081(Spencer等人，2016年2月11日公開)描述了一種微流體電阻抗光譜設備(阻抗血細胞計數設備)，其中電極形成在微通道的相對側上并且受到電控制以便減少測量信號對通道中顆粒位置的依賴性。

常規微流體阻抗血細胞計數設備的缺點是，為了提高測量的準確度，必須增加設備結構的復雜性。特別地，為了減小測量的阻抗信號對通道中顆粒位置的依賴性，常規設備在通道的相對側上使用電極。與電極僅形成在通道的單側上的共面結構相比，這種雙層電極結構導致器件的制造和組裝成本的顯著增加。

發明內容

本發明提供了一種用于微流體電阻抗光譜設備(也稱為阻抗血細胞計數設備)的結構，其適用于低成本制造和組裝，并且與常規配置相比提供高準確度測量。微阻抗細胞分析是用于計數和分析生物細胞(例如人血細胞)的已知技術。可以區分的不同類型的血細胞，例如，包括紅細胞(RB C)以及多達五種不同類型的白細胞(WBC)，包括淋巴細胞、嗜中性粒細胞、單核細胞、嗜堿性粒細胞和嗜酸性粒細胞。微阻抗血細胞計數設備中的已知問題是對于給定大小的顆粒，測量信號根據微流體通道內顆粒的高度而變化。因此難以基于大小可靠地確定細胞類型。傳統上，鞘流或流體動力聚焦技術已被用作通過迫使顆粒移動通過微流體通道的中心來克服測量中的這種變化的方法。然而，與微流體通道中的聚焦技術相關聯的挑戰使得常規配置無法準確測量通道中的顆粒大小。