[发明专利]生物感测装置

说明书

本发明涉及被配置成感测流体材料中包括的颗粒的生物感测装置12。生物感测装置12包括包含在通过半导体制造工艺形成的集成电路中的颗粒感测装置32，颗粒感测装置被配置成感测电属性。生物感测装置进一步包括配置成包含并提供流体材料的流的流安排30。颗粒感测装置32相对于流安排30来布置，使得颗粒感测装置能用于在流体材料流过流安排时感测流体材料中包括的颗粒的电属性。

技术领域

本发明涉及用于感测流体材料中的诸如生物细胞等颗粒的感测装置、方法以及包括这样的感测装置的分析装置。

背景技术

对生物颗粒的物理或化学特性的分析在疾病诊断、研究、药物临床试验等中获得应用。已知采用装置来自动执行这样的分析，其中该装置被配置成提供每秒许多颗粒的同时多参数分析。通常，感兴趣的生物颗粒在被引入分析装置之前被悬浮在流体中，其中悬浮的生物颗粒经受刺激且对刺激的响应被检测。已知分析方法涉及将荧光染料引入生物颗粒悬浮液，并随后将光束定向到生物颗粒悬浮液。根据这一已知方法，生物颗粒悬浮液散射的光以及由于荧光染料从生物颗粒悬浮液重新发出的光被检测且依赖于检测到的光来作出分析确定。

发明人察觉到生物颗粒的分析的已知方法中的缺点。更具体而言且尤其地，发明人察觉到已知生物颗粒分析装置的巨大大小。

因此，本发明的一目标是提供用于感测流体材料中包括的颗粒的生物感测装置，该生物感测装置被配置成提供便携性且可能还提供手持便携性。

本发明的另一目标是提供用于感测流体材料中包括的颗粒的生物感测方法，该方法在便携式装置内实现且可能也在手持便携式装置内实现。

发明概述

根据本发明的第一方面，提供了配置成感测流体材料中包括的颗粒的生物感测装置，该生物感测装置包括：

包括在通过半导体制造工艺形成的集成电路中的颗粒感测装置，该颗粒感测装置被配置成感测电属性；以及

配置成包含并提供流体材料的流的流安排，

颗粒感测装置相对于流安排来布置，使得颗粒感测装置能用于在流体材料流过流安排时感测流体材料中包括的颗粒的电属性。

在使用流体材料的样本时，诸如生物样本被引入流安排，其中流安排被配置成包含并提供流体材料的流。流安排可被配置成包含流体材料，以提供流体材料的流。流安排可例如限定包含流体材料的开放式通道并允许诸如在通过泵创建流时的流。作为替换或补充，流安排可被配置成本身致动流。更具体而言，流安排可被配置成通过毛细作用从流安排吸取流体材料。颗粒感测装置被包括在通过半导体制造工艺(如CMOS制造工艺)形成的集成电路中。颗粒感测装置被配置成感测电属性。颗粒感测装置相对于流安排来布置，使得颗粒感测装置能用于在流体材料流过流安排时感测流体材料中包括的颗粒的电属性。颗粒可以是生物颗粒，例如细胞或包括病毒的其他结构、多细胞有机组织、细菌和孢子。对颗粒的感测可以允许对颗粒的分析，涉及例如将细胞种类每种或彼此区分开。

颗粒感测装置可被配置成感测与颗粒的电介电常数相对应的量。颗粒感测装置可被配置成感测与颗粒的实和虚电介电常数中的至少一者相对应的量。更具体而言，颗粒感测装置可被配置成感测颗粒的电介电常数。如下文进一步描述的，颗粒感测装置因此可被配置成感测流体材料中存在的电场。颗粒感测装置可被配置成感测对施加到流体材料的刺激的响应。颗粒(如细胞)可按特征化的方式与所施加的刺激协作以提供可被感测的响应。颗粒感测装置因此可被用来感测流体材料中颗粒的存在。此外，不同颗粒可按不同的特征化方式与所施加的刺激协作以提供对应的不同响应。颗粒感测装置因此可被用来表征颗粒。例如，颗粒感测装置可被用于以下至少一者：将一种类型的细胞与另一类型的细胞区分开来以及确定细胞的特性(诸如细胞的尺寸或细胞的组成)。