[发明专利]颗粒物检测装置及检测方法

说明书

本发明涉及一种颗粒物检测装置及检测方法，具体提供了一种基于介电泳和电阻抗测量技术的检测装置及检测方法，更具体的涉及一种使用微流控芯片的电阻抗检测装置，以及其检测目标粒子的应用。

技术领域

本发明涉及一种利用介电泳和电阻抗测量检测颗粒物的装置和方法，特别涉及一种利用介电泳增强的电阻抗测量微流控芯片和利用该芯片的检测方法。

背景技术

电阻抗测量技术，大多经由微流控芯片或电场聚焦使颗粒物呈现单一粒子流并通过测量电极，随后基于颗粒物对测量电压或电流产生的阻碍和抵抗作用进行颗粒物检测及计数。但是在实际检测样本(比如血液)时，由于目标颗粒物(如循环肿瘤细胞，CTC)与非目标颗粒物如血细胞(特别是巨噬细胞、单核细胞等白细胞)的尺寸相当，所产生的电阻抗信号相当接近，仅依据电阻抗信号很难将不同的颗粒物进行区分。因此通常需要对目标颗粒物如细胞进行荧光染色或采用检测抗体等额外的细胞标记手段，才能够对目标颗粒物加以区分，但同时也增加了额外的步骤和成本，因此本领域迫切需要一种无需添加标记的能够区分不同种类颗粒物的电阻抗检测技术。

发明内容

本发明人出乎意料地发现，如果在电阻抗测量设备中，加入介电泳发生装置，介电场在特定频率(separation frequency window)下会对不同的细胞施加不同的影响，例如，对目标细胞(如CTC)产生正介电力，从而向DEP电极表面移动；同时对其他血细胞产生负介电力，使之被DEP电极排斥远离电极表面，就可以使流道中原本混合在一起的两种或多种细胞，依据细胞种类和/或特性的不同，被排列在不同的垂直高度。由于目标细胞更接近电极表面，因而可测量到更加明显的阻抗信号；相反，杂质细胞离电极表面较远，无法测量到明显的阻抗信号，从而提高了信号的分辨力。在上述发现的基础上，发明人完成了本发明。

在第一个方面中，本发明提供了一种分离和检测颗粒物的微流控芯片，其包括进样部、主通道(3)、介电泳电场发生部和电阻抗检测部。

在一个实施方案中，所述进样部包括1个或更多个样品通道(1)，以及任选地1个或更多个鞘液通道(2)，例如1、2或3个样品通道和1、2、3、4、5或6个鞘液通道，更例如1个样品通道和2个鞘液通道，所述1个或更多个样品通道(1)与任选地所述1个或更多个鞘液通道(2)在一端汇合，并与主通道(3)连接，从而使样品流与任选地鞘液流汇聚后注入主通道(3)；

所述主通道(3)上依次设置有介电泳电场发生部与电阻抗检测部；

所述介电泳电场发生部包括在主通道(3)上部或下部设置的介电泳发生电极(4)，所述介电泳发生电极用于产生在垂直于主通道的方向上不均匀的电场，从而使主通道(3)液流中的颗粒物在垂直于主通道的方向发生介电泳；

所述电阻抗检测部包括在主通道(3)上部或下部设置的电阻抗检测电极(5)，能够响应于流经主通道(3)的颗粒物并产生电阻抗检测信号。

在另一个实施方案中，所述微流控芯片包括一个或更多个所述介电泳电场发生部，例如1、2、3、4或5个；特别地当包括2个或更多个所述介电泳电场发生部时，优选地所述介电泳发生电极分别设置在主通道上部和下部。

在另一个实施方案中，其中至少一个所述介电泳发生电极(4)设置在主通道(3)下部，例如设置于芯片的基片上。

在另一个实施方案中，其中至少一个所述介电泳发生电极(4)设置在主通道(3)上部，例如设置于覆盖在微流控芯片之基片上方的盖片上。

在另一个实施方案中，其中所述电阻抗检测电极(5)设置在主通道(3)下部，优选设置于芯片的基片上。

在另一个实施方案中，其中所述电阻抗检测电极(5)设置在主通道(3)上部，优选设置于覆盖于微流控芯片之基片上方的盖片上。