[發明專利]一種活體單細胞阻抗快速檢測方法、系統、裝置及介質

在審

• 申請號: 202110842417.2
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113640351A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 朱濱;鄒麗麗;伊翔
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院健康醫學研究所
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭宏謀

1.一種活體單細胞阻抗快速檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

施加正弦交流激勵，通過氧化銦錫電極從包含有活細胞和死細胞的細胞懸液與高滲溶液的混合溶液中獲取細胞阻抗變化信號；

將所述細胞阻抗變化信號通過I/V轉化得到第一中間信號，將所述第一中間信號進行選頻濾波得到第二中間信號；

將所述第二中間信號與參考信號進行鎖相處理，得到被鎖相處理的細胞阻抗信號；

根據所述細胞阻抗信號形成數據文件，根據所述數據文件獲得活體單細胞的數量，確定細胞的存活率。

2.根據權利要求1所述的一種活體單細胞阻抗快速檢測方法，其特征在于，所述將所述細胞阻抗變化信號通過I/V轉化得到第一中間信號，將所述第一中間信號進行選頻濾波得到第二中間信號這一步驟，其包括：

通過跨阻放大器將所述細胞阻抗變化信號轉變為電壓信號，得到所述第一中間信號。

3.根據權利要求1所述的一種活體單細胞阻抗快速檢測方法，其特征在于，所述將所述細胞阻抗變化信號通過I/V轉化得到第一中間信號，將所述第一中間信號進行選頻濾波得到第二中間信號這一步驟，其還包括：

通過帶通濾波器對所述第一中間信號進行選頻濾波得到所述第二中間信號。

4.根據權利要求1所述的一種活體單細胞阻抗快速檢測方法，其特征在于，所述將所述第二中間信號與參考信號進行鎖相處理，得到被鎖相處理的細胞阻抗信號這一步驟，其包括：

基于同步相敏檢測，將所述第二中間信號與所述參考信號進行鎖相放大將所述第二中間信號鎖定在所述參考信號的頻率范圍中；

通過低通濾波濾除鎖相處理放大后信號中的與所述參考信號不同頻的信號分量，得到與所述參考信號同頻的所述細胞阻抗信號。

5.根據權利要求1所述的一種活體單細胞阻抗快速檢測方法，其特征在于，所述根據所述細胞阻抗信號形成數據文件，根據所述數據文件獲得活體單細胞的數量，確定細胞的存活率這一步驟，其包括：

對所述數據文件中的細胞阻抗信號進行小波分析去噪和多尺度峰位檢測，提取得到脈沖峰位，根據所述脈沖峰位的脈沖峰值確定活細胞的個數以及細胞存活率。

6.根據權利要求1-5任一項所述的一種活體單細胞阻抗快速檢測方法，其特征在于，所述檢測方法還包括以下步驟：

將所述活體單細胞的數量以及所述細胞的存活率進行可視化展示。

7.一種活體單細胞阻抗快速檢測系統，其特征在于，包括：

微流泵，用于將包含有活細胞和死細胞的細胞溶液和高滲溶液，分別注入到微流控芯片的通道中；

信號發生器，用于提供正弦交流激勵和參考信號；

微流控芯片，用于通過施加正弦交流激勵，從包含有活細胞和死細胞的細胞懸液和高滲溶液的混合溶液中獲取細胞阻抗變化；

細胞阻抗鎖相檢測模塊，用于接收所述細胞阻抗變化信號，并將所述細胞阻抗變化信號通過I/V轉化得到第一電壓信號，將所述第一電壓信號進行選頻濾波得到第二電壓信號；

并將所述第二電壓信號與參考信號進行鎖相處理，得到被鎖相處理的細胞阻抗信號；

數據采集卡，用于采集所述細胞阻抗信號，并通過LabVIEW軟件將所述細胞阻抗信號形成數據文件；

MATLAB處理模塊，用于獲取并存儲所述數據文件，從所述數據文件確定活體單細胞的數量，確定細胞的存活率并進行可視化顯示。

8.根據權利要求2所述的一種活體單細胞阻抗快速檢測系統，其特征在于，所述細胞阻抗鎖相檢測模塊包括前置放大器單元、帶通濾波放大單元、鎖相放大器單元、低通濾波單元以及放大器；

所述前置放大器單元的輸出端連接至所述帶通濾波放大單元的輸入端，所述帶通濾波放大單元的輸出端連接至所述鎖相放大器單元的輸入端，所述鎖相放大器單元的輸出端連接至所述低通濾波單元的輸入端，所述低通濾波單元的輸出端連接至所述放大器的輸入端。