高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片及计数与提取方法技术

本发明专利技术涉及一种高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片及计数与提取方法，芯片结构包括至少一个腔体，所述至少一个腔体上设置有待测样品进口通道和待测样品出口通道，所述待测样品进口通道上设有第一电极，所述待测样品出口通道上设有第二电极，所述至少一个腔体中容纳有微珠，所述微珠的结构包括微珠本体和修饰在所述微珠本体表面的捕获结构，所述微珠本体为磁珠；还包括电阻抗分析系统，其与所述第一电极和第二电极连接。计数方法为根据记录的每个腔体的第一电极、第二电极检测的脉冲信号次数并计算次数差，获得各腔体中捕获的对应目标细胞的数量。可对目标细胞进行提取并对微珠进行重构用于下次检测。本申请实现了多种细胞同时非标记计数和提取。非标记计数和提取。非标记计数和提取。

【技术实现步骤摘要】
高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片及计数与提取方法


[0001]本专利技术涉及细胞检测计数领域，尤其是高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片及计数与提取方法。

技术介绍

[0002]对血液中细胞的计数与分析不仅能反映出生物体的生长发育状况，而且还可以揭示相关疾病的发生、发展及严重程度等信息，有助于为疾病预防、临床诊断和治疗提供依据。现有的细胞计数技术有两大类：一是基于光学信号的流式细胞仪。流动的细胞经过聚焦的激光束时，会对激光产生散射作用，因此可以通过光的散射信息对细胞性质进行分析。二是基于电信号的库尔特计数器。细胞经过电极时，信号接收端产生一个阻抗峰值，实现细胞的计数。但这些计数装置体积较大、价格昂贵、处理时间长，有的还需要对目标样本进行标记处理，极大地耗费了计数时间和增加计数成本，很难快速实现对特定细胞的计数。
[0003]在对细胞进行检测提取时，由于细胞大小形态差距很小，很难通过外形来对细胞进行区分，所以现有的细胞检测系统大多依据免疫检测原理进行。由于细胞起源不同，其表面特异性抗原存在差距，通过在固体表面修饰特异性抗体，利用抗体与细胞表面特异性抗原的结合，可实现特定细胞的抓取捕捉。现有的细胞检测方法主要是免疫荧光法：将特定的荧光色素标记在抗体上，当其与细胞表面相应的抗原结合后，会在荧光显微镜下呈现特异性荧光反应，实现特定细胞的检测提取。但这种方法具有程序复杂、检测速度慢、易损伤细胞的缺点，不能快速准确的实现细胞检测提取。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片及计数与提取方法，实现对一种或多种特定目标细胞的非标记计数与提取。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片，包括至少一个腔体，所述至少一个腔体上设置有待测样品进口通道和待测样品出口通道，所述待测样品进口通道上设有第一电极，所述待测样品出口通道上设有第二电极，所述至少一个腔体中容纳有微珠，所述微珠的结构包括微珠本体和修饰在所述微珠本体表面的捕获结构，所述微珠本体为磁珠；
[0007]还包括电阻抗分析系统，其与所述第一电极和第二电极连接。
[0008]进一步技术方案为：
[0009]所述至少一个腔体上还设有磁极，用于使微珠逐层堆积，且相邻微珠层之间的间隙大于待检测细胞体积。
[0010]所述捕获结构为特异性抗体。
[0011]所述至少一个腔体通过所述待测样品进口通道和待测样品出口通道串联，不同腔体中容纳的微珠的捕获结构的类型相同或相同，以实现对不同类型目标细胞的捕获。
[0012]在微珠的结构通过以下方式形成：将微珠本体置于羟基化试剂或羧基化试剂中，
再加入相应的特异性抗体表面修饰试剂。
[0013]所述至少一个腔体的体积为其内部所容纳微珠的等效体积的三倍至五倍。
[0014]所述至少一个腔体上还设置有微珠入口通道和微珠出口通道。
[0015]一种根据所述的高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片的细胞计数方法，包括：
[0016]将微珠本体置于羟基化试剂或羧基化试剂中，再加入相应的特异性抗体表面修饰试剂，获得对应的微珠；
[0017]向所述至少一个腔体内分别引入不同的表面修饰特异性抗体的微珠并进行封装；
[0018]从第一个腔体的待测样品进口通道向腔体内引入待测样品溶液；
[0019]待测样品溶液在腔体内从第一个腔体的待测样品进口通道至最后一个腔体的待测样品出口通道方向运动过程中，目标细胞被相应的微珠捕获而滞留于对应的腔体中；
[0020]记录每个腔体的第一电极、第二电极检测的脉冲信号次数并计算次数差，电阻抗分析系统根据所述次数差计算得到各腔体中捕获的对应目标细胞的数量。
[0021]根据所述的高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片的细胞计数方法，还包括：
[0022]将捕获了目标细胞的微珠从腔体中导出，洗脱被捕获的目标细胞，实现对目标细胞的提取，并获得微珠本体，重新制备新的微珠；
[0023]清洗腔体并导入新的微珠，用于下一次检测工作。
[0024]本专利技术的有益效果如下：
[0025]本申请实现了一种或多种细胞同时非标记计数和提取，操作简便，检测精度高。
[0026]本申请的微珠本体表面修饰有抗体，能与细胞表面特异性抗原结合，电阻抗系统可借助微珠的细胞捕获功能实现对特定细胞的电阻抗计数，被微珠捕获的目标细胞以可通过通入特定溶液，解除磁珠与细胞的免疫作用，实现细胞的特异性提取。对微珠进行重构可用于下次检测。
[0027]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例的芯片结构示意图。
[0029]图2为本专利技术实施例的技术方法所涉及的细胞免疫检测原理示意图。
[0030]图中：1、第一电极；2、细胞；3、第一腔体；4、微珠；5、微珠入口通道；6、壳体；7、第二待测样品出口通道；8、微珠出口通道；9、微珠本体；10、捕获结构；11、目标细胞；12、特异性抗原；13、磁极；14、第二腔体；15、第一待测样品进口通道；16、第一待测样品出口通道；17、第二待测样品进口通道；18、第二电极；19、第三电极。
具体实施方式
[0031]以下结合附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0032]本申请的高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片，包括至少一个腔体，至少一个腔体上设置有待测样品进口通道和待测样品出口通道，待测样品进口通道上设有第一电极，待测样品出口通道上设有第二电极，至少一个腔体中容纳有微珠，微珠的结构包括微珠本体和修饰在微珠本体表面的捕获结构，所述微珠本体为磁珠；
[0033]还包括电阻抗分析系统，其与第一电极和第二电极连接。
[0034]参见图1，本实施例的高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片，包括壳体6，壳体6内形成有第一腔体3和第二腔体14，第一腔体3左端连接第一待测样品进口通道15，右端连接第一待测样品出口通道16，第二腔体14左端连接第二待测样品进口通道17，右端连接第二待测样品出口通道7，第一腔体3和第二腔体14通过待第一测样品出口通道16、第二待测样品进口通道17串联，第一待测样品进口通道15、第一测样品出口通道16(第二待测样品进口通道17)、第二待测样品进口通道17上设有第一电极1、第二电极18、第三电极19。两个腔体上还分别设置有微珠入口通道5和微珠出口通道8。
[0035]腔体内可用于容纳微珠4，微珠4的结构通过以下方式形成：将微珠本体9置于羟基化试剂或羧基化试剂中，再加入相应的特异性抗体表面修饰试剂，在微珠本体9表面获得捕获结构10。其中，微珠本体9为磁珠。
[0036]参见图2，通过捕获结构10与目标细胞11表面的特异性抗原12结合，即可实现细胞的捕获。
[0037]根据目标细胞类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片，其特征在于，包括至少一个腔体，所述至少一个腔体上设置有待测样品进口通道和待测样品出口通道，所述待测样品进口通道上设有第一电极，所述待测样品出口通道上设有第二电极，所述至少一个腔体中容纳有微珠，所述微珠的结构包括微珠本体和修饰在所述微珠本体表面的捕获结构，所述微珠本体为磁珠；还包括电阻抗分析系统，其与所述第一电极和第二电极连接。2.根据权利要求1所述的高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片，其特征在于，所述至少一个腔体上还设有磁极，用于使微珠逐层堆积，且相邻微珠层之间的间隙大于待检测细胞体积。3.根据权利要求1所述的高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片，其特征在于，所述捕获结构为特异性抗体。4.根据权利要求1所述的高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片，其特征在于，所述至少一个腔体通过所述待测样品进口通道和待测样品出口通道串联，不同腔体中容纳的微珠的捕获结构的类型相同或相同，以实现对不同类型目标细胞的捕获。5.根据权利要求1所述的高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片，其特征在于，在微珠的结构通过以下方式形成：将微珠本体置于羟基化试剂或羧基化试剂中，再加入相应的特异性抗体表面修饰试剂。6.根据权利要求1所述的高特异性多级电阻抗细胞免疫分析芯片，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建恒，韩煜，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：