一种单细胞参数测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种单细胞参数测量方法及装置，该方法包括：分别获取待测细胞在不同频率的介电泳信号作用下的运动速度；根据不同频率的介电泳信号、不同频率的介电泳信号下的运动速度和细胞介电泳简化模型，获取所述待测细胞的细胞半径、细胞质电导率和细胞膜比电容三个参数中的一种或多种。该测量方法可以有效提高细胞参数的测量精准度和测量效率，且无需标记，非侵入式。

A Method and Device for Measuring Single Cell Parameters

The invention provides a single cell parameter measurement method and device, which includes: acquiring the movement speed of the cell under the action of dielectrophoresis signal of different frequencies; acquiring the cell radius, cytoplasmic conductivity and fine of the cell under test according to the movement speed of the cell under the action of dielectrophoresis signal of different frequencies, dielectrophoresis signal of different frequencies and simplified model of cell dielectrophoresis. One or more of the three parameters of membrane specific capacitance. The measurement method can effectively improve the accuracy and efficiency of cell parameters measurement, without labeling and non-invasive.

【技术实现步骤摘要】
一种单细胞参数测量方法及装置
本专利技术实施例涉及生物检测
，尤其涉及一种单细胞参数测量方法及装置。
技术介绍
细胞是生命活动的基本单元，对单细胞的研究是现代生物学和医学的重要领域之一，在细胞生理过程研究、药物筛选和疾病诊断等方面具有重大应用价值。一般的细胞研究手段包括荧光标记法、光镊法和流式细胞仪等。其中荧光标记法需要对细胞进行荧光染色，操作复杂；光镊法需要大功率激光器，成本高昂、效率低；流式细胞仪无法进行细胞的原位测量。细胞的电学检测手段以其无标记、成本低廉、可原位测量、便于小型化集成等优势越来越受到重视和研究。常用的细胞电学检测手段有膜片钳、电阻抗谱法和介电泳法。其中，膜片钳操控过程复杂、测量效率低且会损伤细胞，电阻抗谱法易受细胞体积、形状、电极位置、外界干扰等多方面因素影响，检测准确度低。介电泳(dielectrophoresis，简称DEP)以其非侵入、对细胞伤害小甚至无损伤、便于高度集成化、易实现自动化操作等特点，被应用于细胞研究中，成为生命科学领域研究细胞和生物分子不可或缺的有效工具。目前利用介电泳效应进行细胞研究的方法已经有一些相关报道，但由于介电泳理论的复杂性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单细胞参数测量方法，其特征在于，包括：分别获取待测细胞在不同频率的介电泳信号作用下的运动速度；根据不同频率的介电泳信号的频率和电场强度信息、不同频率的介电泳信号下的细胞运动速度和细胞介电泳简化模型，获取所述待测细胞的细胞半径、细胞质电导率和细胞膜比电容三个参数中的一种或多种，其中，所述细胞介电泳简化模型如下：当介电泳信号的频率f≤50MHz时，所述待测细胞受介电力作用的移动速度和细胞CM因子的实部根据公式(1)至公式(6)计算获得：v＝R

【技术特征摘要】
1.一种单细胞参数测量方法，其特征在于，包括：分别获取待测细胞在不同频率的介电泳信号作用下的运动速度；根据不同频率的介电泳信号的频率和电场强度信息、不同频率的介电泳信号下的细胞运动速度和细胞介电泳简化模型，获取所述待测细胞的细胞半径、细胞质电导率和细胞膜比电容三个参数中的一种或多种，其中，所述细胞介电泳简化模型如下：当介电泳信号的频率f≤50MHz时，所述待测细胞受介电力作用的移动速度和细胞CM因子的实部根据公式(1)至公式(6)计算获得：v＝R2·Re(fCM)·M，(1)ω＝2πf，(6)其中，v表示表示所述待测细胞在介电力作用下的移动速度，R表示所述待测细胞的半径，εm表示所述细胞溶液的介电常数，η表示所述溶液的粘度系数，Re(fCM)表示所述待测细胞的CM因子的实部，σcyto表示所述待测细胞的细胞质电导率，Cmem表示所述待测细胞的细胞膜比电容，σm表示所述细胞溶液的电导率，f表示所述电信号的频率。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，当需要测量所述待测细胞的细胞半径时，具体包括：获取所述待测细胞在细胞溶液中受第一频率f1的介电泳信号作用下的第一运动速度v1，其中，f1≤20kHz；根据所述细胞运动速度v1、所述电信号的电场强度、所述细胞溶液的介电常数和所述细胞溶液的粘度系数，根据公式(7)和公式(8)获取所述待测细胞的半径：其中，R表示所述待测细胞的细胞半径，εm表示所述溶液的介电常数，▽表示梯度算子，E表示所述电信号的电场强度，η表示所述溶液的粘度系数。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，当需要测量所述待测细胞的细胞质电导率时，具体包括：获取所述待测细胞在细胞溶液中受第二频率f2的介电泳信号作用下的第二运动速度v2，其中，10MHz≤f2≤50MHz；根据所述待测细胞的半径和所述细胞运动速度v2，根据公式(9)至公式(11)获取所述待测细胞的细胞质电导率：K2＝v2/(R2·M)，(10)其中，σcyto表示所述待测细胞的细胞质电导率，R表示所述待测细胞的细胞半径，σm表示所述溶液的电导率，εm表示所述溶液的介电常数，表示梯度算子，E表示所述电信号的电场强度，η表示所述溶液的粘度系数。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱荣，张祉仲，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11