[發明專利]一種單細胞參數測量方法及裝置

在審

• 申請號: 201910011211.8
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109682745A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 朱榮;張祉仲
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10;G01N15/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種單細胞參數測量方法，其特征在于，包括：

分別獲取待測細胞在不同頻率的介電泳信號作用下的運動速度；

根據不同頻率的介電泳信號的頻率和電場強度信息、不同頻率的介電泳信號下的細胞運動速度和細胞介電泳簡化模型，獲取所述待測細胞的細胞半徑、細胞質電導率和細胞膜比電容三個參數中的一種或多種，其中，所述細胞介電泳簡化模型如下：當介電泳信號的頻率f≤50MHz時，所述待測細胞受介電力作用的運動速度和細胞CM因子的實部根據公式(1)至公式(6)計算獲得：

v＝R²·Re(f_CM)·M， (1)

ω＝2πf， (6)

其中，v表示所述待測細胞在介電力作用下的運動速度，R表示所述待測細胞的半徑，ε_m表示細胞溶液的介電常數，η表示所述細胞溶液的粘度系數，Re(f_CM)表示所述待測細胞的CM因子的實部，σ_cyto表示所述待測細胞的細胞質電導率，C_mem表示所述待測細胞的細胞膜比電容，σ_m表示所述細胞溶液的電導率，f表示所述介電泳信號的頻率，E表示所述介電泳信號的電場強度。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，當需要測量所述待測細胞的細胞半徑時，具體包括：

獲取所述待測細胞在所述細胞溶液中受第一頻率f₁的介電泳信號作用下的第一運動速度v₁，其中，f₁≤20kHz；

根據所述第一運動速度v₁、所述介電泳信號的電場強度、所述細胞溶液的介電常數和所述細胞溶液的粘度系數，根據公式(7)和公式(8)獲取所述待測細胞的半徑：

其中，R表示所述待測細胞的細胞半徑，ε_m表示所述細胞溶液的介電常數，表示梯度算子，η表示所述細胞溶液的粘度系數。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，當需要測量所述待測細胞的細胞質電導率時，具體包括：

獲取所述待測細胞在所述細胞溶液中受第二頻率f₂的介電泳信號作用下的第二運動速度v₂，其中，10MHz≤f₂≤50MHz；

根據所述待測細胞的半徑和所述第二運動速度v₂，根據公式(9)至公式(11)獲取所述待測細胞的細胞質電導率：

K₂＝v₂/(R²·M)， (10)

其中，σ_cyto表示所述待測細胞的細胞質電導率，R表示所述待測細胞的細胞半徑，σ_m表示所述細胞溶液的電導率，ε_m表示所述細胞溶液的介電常數，▽表示梯度算子，η表示所述細胞溶液的粘度系數。