一种基于声学微流控的特异性细胞计数装置及方法制造方法及图纸

本申请涉及基于声学微流控的特异性细胞计数装置及方法，其包括体声波发生模块和计数模块，体声波发生模块用于激发促使特异性细胞的细胞膜发生紊乱的体声波，以使荧光标记物进入特异性细胞内；计数模块包括具有微流控沟道的腔体

【技术实现步骤摘要】
一种基于声学微流控的特异性细胞计数装置及方法


[0001]本申请涉及细胞计数
，特别涉及一种基于声学微流控的特异性细胞计数装置及方法
。

技术介绍

[0002]地中海贫血症是一种具有遗传性的因血液紊乱产生轻度或严重的贫血症，严重型的地中海贫血症经常是在早期儿童就能够诊断出来而且终身伴随，通常此类患者需要每月输血2～3次
。
对患者来说，输注的血液里白细胞越少，越能避免免疫反应，保证输血安全
。
[0003]目前，医院对血袋中的白细胞数量检测通常采用血细胞分析仪进行
。
然而，以去白细胞悬浮红细胞为例，残留的白细胞数量通常不会大于
2.5*106每单位，即
103/mL。
但是数量少的白细胞在通常血细胞分析仪中难以计数
(
最低检测限为
108/L)
，通常需要进行计数板镜检或者使用流式细胞仪检测，费时费力
。
因此，一款检测精度更高的快速检测系统能够有效的降低人工成本，促进细胞过滤技术发展，降低病人输血风险
。
[0004]目前对于细胞检测的方法，电阻抗的检测在检测通量上非常优秀，但是难以满足极低检测限的需求；光散射方法的优势则是在检测限上而非检测速度
。
在平衡检测限
、
检测速度和通量之间，仍然需要进行更进一步的优化
。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种基于声学微流控的特异性细胞计数装置及方法，以提高细胞检测限和计数精度
。
[0006]第一方面，提供了一种基于声学微流控的特异性细胞计数装置，其包括：
[0007]体声波发生模块，其用于激发促使特异性细胞的细胞膜发生紊乱的体声波，以使荧光标记物进入特异性细胞内；
[0008]计数模块，其包括：
[0009]‑
具有微流控沟道的腔体，所述腔体上设有与微流控沟道一端连通的鞘液入口和细胞溶液入口，以及与微流控沟道另一端连通的出口；
[0010]‑
光电探头，其连接于光纤的一端，且所述光纤另一端朝向微流控沟道；
[0011]‑
单片机，其与所述光电探头信号连接，并用于计数及显示计数结果；
[0012]‑
激光器，其照向微流控沟道
。
[0013]一些实施例中，所述体声波发生模块包括压电片以及与压电片连接的声波发生器
。
[0014]一些实施例中，所述压电片的共振频率为
3.26MHz
，所述声波发生器发射的正弦波峰
‑
峰电压为
28.25V。
[0015]一些实施例中，所述激光器上安装有物镜
。
[0016]一些实施例中，所述光电探头与光纤之间设有滤波片
。
[0017]一些实施例中，所述鞘液入口有两个，且分设于所述细胞溶液入口两侧
。
[0018]一些实施例中，所述腔体设于载玻片上
。
[0019]一些实施例中，所述光电探头与单片机之间连接有控制板
。
[0020]第二方面，提供了一种基于声学微流控的特异性细胞计数方法，其包括如下步骤：
[0021]利用体声波发生模块激发体声波，对细胞溶液处理，以使荧光标记物进入特异性细胞内；
[0022]将鞘液和处理后的细胞溶液分别经鞘液入口和细胞溶液入口泵入微流控沟道；
[0023]开启激光器，以照向微流控沟道；
[0024]利用光电探头，将光纤采集的荧光信号转换为电信号；
[0025]利用单片机处理电信号，并将计数结果予以显示
。
[0026]一些实施例中，所述体声波发生模块处理时间为
4min
；
[0027]和
/
或，所述鞘液泵入速度为
500
μ
l/h
，所述细胞溶液泵入速度为
100
μ
l/h
；
[0028]和
/
或，所述荧光标记物采用碘化丙啶；
[0029]和
/
或，所述光电探头计数阈值
144mV
，计数时间
3ms
，计数间隔
0ms。
[0030]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0031]本申请实施例提供了一种基于声学微流控的特异性细胞计数装置及方法，对于细胞溶液中所包含的多种细胞而言，其刚性并不相同，将细胞溶液与荧光标记物装入容器中，并利用体声波发生模块激发体声波，在体声波的作用下，其中需要进行计数的特异性细胞的细胞膜会发生紊乱，无法起到原本选择性透过的作用，从而将正常无法进入细胞中的荧光标记物吞入细胞内
。
通过调节声波强度与处理时间从而实现对特定细胞标记
。
[0032]再将上述处理过的细胞溶液泵入微流控沟道中，利用激光器，激发荧光，光纤将采集的光信号发给光电探头，光电探头将光信号转化成电信号，单片机处理电信号，从而实现被标记的特异性细胞的计数
。
[0033]相对传统的细胞计数方法，本方法可以在细胞浓度极低的条件下实现计数，大大提高了细胞检测限，提高了计数精度
。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0035]图1为本申请实施例提供的体声波发生模块示意图；
[0036]图2为本申请实施例提供的计数模块示意图；
[0037]图3为本申请实施例提供的腔体示意图；
[0038]图4为本申请实施例提供的经过体声波处理前后细胞的冷冻电镜图；
[0039]图5为本申请实施例提供的人红细胞与人白细胞在经过体声波处理后对荧光标记物的吞入表现；
[0040]图6为本申请实施例提供的光斑大小示意图；
[0041]图7为本申请实施例提供的细胞计数装置计出的细胞数量与流式细胞仪检测结果比对图
。
[0042]图中：
1、
体声波发生模块；
10、
压电片；
11、
声波发生器；
2、
计数模块；
3、
腔体；
30、
微流控沟道；
31、
鞘液入口；
32、
细胞溶液入口；
33、
出口；
4、
光电探头；
5、
光纤；
6、
单片机；
7、
激光器；
8、
控制板；
9、
容器
。
具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于声学微流控的特异性细胞计数装置，其特征在于，其包括：体声波发生模块
(1)
，其用于激发促使特异性细胞的细胞膜发生紊乱的体声波，以使荧光标记物进入特异性细胞内；计数模块
(2)
，其包括：
‑
具有微流控沟道
(30)
的腔体
(3)
，所述腔体
(3)
上设有与微流控沟道
(30)
一端连通的鞘液入口
(31)
和细胞溶液入口
(32)
，以及与微流控沟道
(30)
另一端连通的出口
(33)
；
‑
光电探头
(4)
，其连接于光纤
(5)
的一端，且所述光纤
(5)
另一端朝向微流控沟道
(30)
；
‑
单片机
(6)
，其与所述光电探头
(4)
信号连接，并用于计数及显示计数结果；
‑
激光器
(7)
，其照向微流控沟道
(30)。2.
如权利要求1所述的基于声学微流控的特异性细胞计数装置，其特征在于：所述体声波发生模块
(1)
包括压电片
(10)
以及与压电片
(10)
连接的声波发生器
(11)。3.
如权利要求2所述的基于声学微流控的特异性细胞计数装置，其特征在于：所述压电片
(10)
的共振频率为
3.26MHz
，所述声波发生器
(11)
发射的正弦波峰
‑
峰电压为
28.25V。4.
如权利要求1所述的基于声学微流控的特异性细胞计数装置，其特征在于：所述激光器
(7)
上安装有物镜
。5.
如权利要求1所述的基于声学微流控的特异性细胞计数装置，其特征在于：所述光电探头
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奕，汪一凡，
申请(专利权)人：武汉大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：