[发明专利]基于宽频电阻抗检测芯片的细胞检测方法

说明书

本发明公开了一种基于宽频电阻抗检测芯片的细胞检测方法，通过宽频电阻抗检测芯片对已知类型细胞的电阻抗信号进行检测，并结合细胞的Maxwell混合理论和等效电路模型，建立已知类型细胞的固有电指纹参量与不同频率下电阻抗信号之间的映射关系，得到已知类型细胞的电指纹数据库；再根据该电指纹数据库对基于机器学习的计算机程序鉴别算法进行训练，然后利用训练后的算法来分析待检测细胞的不同频率下的电指纹参量数据，以确定待检测细胞的类型。该方法采用纯物理的电学检测方法，无需任何复杂、繁琐的免疫生化标记预处理。并且基于多元的电指纹参量差异来实现细胞的纯物理精确鉴别，克服了单参量检测精度低的问题，同时提高了检测效率。

技术领域

本发明涉及一种基于宽频电阻抗检测芯片的细胞检测方法。

背景技术

对体液中稀有细胞的检测普遍应用于医学的各个领域。例如，对血液中循环肿瘤细胞的检测就已被应用于癌症转移检测和预后评估中。

目前，对稀有细胞的检测主要是采用免疫标记检测技术。这项技术依托于工序复杂的免疫捕获和荧光标记来实现对稀有细胞的人工枚举。而该技术繁琐耗时的检测工序、昂贵的单次检测成本严重制约了其在高频次进行的癌症转移监测和预后评估中的推广使用，且标记检测技术的高特异性一定程度上限制了其应用癌症病种和检测精度。因此，如何借助工程技术手段提高稀有细胞的检测精度、避免繁琐的检测工序、降低单次检测费用对于实现循环肿瘤细胞的“液体活检”价值具有重要的临床应用价值。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于宽频电阻抗检测芯片的细胞检测方法，该方法借助细胞的独特电指纹，实现对细胞的精准检测。

技术方案：本发明所述的一种基于宽频电阻抗检测芯片的细胞检测方法，先提供宽频电阻抗检测芯片，所述宽频电阻抗检测芯片包括惯性分选模块和电阻抗检测模块；

然后建立已知类型细胞的电指纹数据库：先将已知类型细胞样品液送入所述电阻抗检测模块，在不同频率下检测已知类型细胞的电阻抗信号；再结合细胞的Maxwell混合理论和等效电路模型，建立已知类型细胞的电指纹参量与不同频率下电阻抗信号之间的映射关系，得到已知类型细胞的电指纹数据库；

再获得待检测细胞的电指纹参量数据：将待检测细胞样品液送入惯性分选模块，通过惯性分选模块对待检测细胞样品液中的背景血细胞进行去除；然后将待检测细胞样品液送入所述电阻抗检测模块，在不同频率下检测所述待检测细胞的电阻抗信号，再结合细胞的Maxwell混合理论和等效电路模型，获得待检测细胞的不同频率下的电指纹参量数据；

根据已知类型细胞的电指纹数据库对基于机器学习的计算机程序鉴别算法进行训练，然后利用训练后的计算机程序鉴别算法来分析待检测细胞的不同频率下的电指纹参量数据，以确定待检测细胞的类型。

有益效果：本发明通过宽频电阻抗检测芯片对已知类型细胞的电阻抗信号进行检测，并结合细胞的Maxwell混合理论和等效电路模型，建立已知类型细胞的固有电指纹参量与不同频率下电阻抗信号之间的映射关系，得到已知类型细胞的电指纹数据库，再根据已知类型细胞的电指纹数据库对基于机器学习的计算机程序鉴别算法进行训练，然后利用训练后的计算机程序鉴别算法来分析待检测细胞的不同频率下的电指纹参量数据，从而确定待检测细胞的具体类型。该方法采用纯物理的电学检测方法，无需任何复杂、繁琐的免疫生化标记预处理。并且基于多元的电指纹参量差异来实现细胞的纯物理、精确鉴别，有效克服单参量检测存在的精度低问题，提高了检测效率和检测精度。

附图说明

图1是本发明基于宽频电阻抗检测芯片的细胞检测方法的流程示意图；

图2是实施例中的典型的宽频电阻抗芯片的结构示意图；

图3是实施例中本发明的细胞检测方法应用于癌症诊断的流程示意图。

具体实施方式