【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种检测流体中的目标微粒的方法。在该方法中，在微流体装置中通过电阻抗谱(eis)检测目标微粒。该方法可用于检测和量化作为目标微粒的特定病原体。
技术介绍
1、阻抗谱被充分描述为一种无标记方法，用于检测和定量液体中的细菌和其他微粒。例如，cheung等人2010(cytometry part a[细胞计数a],2010,77a:648-666)的综述文章总结了在微流体系统中使用阻抗流式细胞术的背景知识。
2、gawad等人(lab chip[实验室芯片],2004,4:241–251)提出了使用eis分析细胞的微流体流式细胞仪的理论考虑。建议对悬浮在电导率为12,880μs/cm的kcl溶液中的细胞进行表征，但未示出实际实例。
3、gawad等人的工作由cheung等人2005(cytometry part a[细胞计数a],2005,65a:124–132)付诸了实践。cheung等人2005研究了红细胞及衍生组分和具有相当大小的珠(即直径约为5μm)的分化。展现了微流体设备的制造和测试，并示出了如何使用该设备来执行使用两种不同频率的eis。该设备采用10mm/s的流量，并将细胞悬浮在高电导率的磷酸盐缓冲盐水中。
4、houssin等人(ieee sensors2009conference[2009年ieee传感器研讨会],396-399)报告了eis在微型设备中用于分析具有低电导率的水中的寄生虫微小隐孢子虫(cryptosporidium parvum)卵囊的用途。david等
5、用于检测和定量饮用水和其他液体中的细菌的示例性微流体设备披露于wo2016/116535和wo 2019/025613中。
6、然而，以上现有技术披露内容均不允许检测颗粒群中的特定颗粒，例如致病菌。clausen等人(sensors[传感器]2018,18,3496；doi:10.3390/s18103496)展现了如何能在低电导率盐水溶液(1x pbs，用milli-q水稀释至1/20)中区分大肠杆菌(escherichiacoli)和金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)。在低电导率盐水溶液中，更容易区分细菌与其他颗粒，但此方法的用途仅限于区分大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。
7、bertelsen等人(sensors[传感器]2020,20,6339；doi:10.3390/s20216339)展现了如何能使用阻抗流式细胞术区分灭活和活细菌细胞(也是在低电导率盐水溶液中)。
8、wo 2016/087460提出了如何用金属纳米颗粒标记目标颗粒，以帮助由微流体系统中的电信号检测目标颗粒。
9、从现有技术可以看出，需要利用eis来检测特定细菌，尤其是在细菌混合基质中，并且本专利技术的目的是提供使用eis检测特定病原体的方法。
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种检测流体中的目标微粒的方法，该方法包括：
2、-提供微流体颗粒分析装置，该微流体颗粒分析装置包括具有1μm到70μm范围内的截面尺寸的测量通道、以及用于检测颗粒的传感器系统，该测量通道包括第一电极和第二电极，该第一电极和该第二电极限定了该第一电极与该第二电极之间的操作空间，该第一电极和第二电极经由电路处于电连接，该电路包括交流电源、以及用于监测来自该第一电极和/或该第二电极的电信号的装置；
3、-提供怀疑包含目标微粒的样品流体，该目标微粒暴露标识结合配偶体；
4、-提供识别结合组分，该识别结合组分包括对该标识结合配偶体具有结合亲和力的识别结合配偶体；
5、-将该识别结合配偶体组分与该样品流体混合，以提供包括该识别结合配偶体和该标识结合配偶体的复合物的施加悬浮液；
6、-用导电纳米颗粒标记该识别结合配偶体和该标识结合配偶体的复合物；
7、-如果该样品流体或该施加悬浮液的电导率低于5,000μs/cm，则将该样品流体或该施加悬浮液的电导率调整为处于5,000μs/cm至50,000μs/cm的范围内；
8、-向该微流体颗粒分析装置的测量通道施加该施加悬浮液的流；以及
9、-施加来自该电流源的交流电以在该操作空间中产生电场，并监测该第一电极与该第二电极之间的电信号以根据该电信号的相位并且可选地还根据该电信号的振幅来检测用这些导电纳米颗粒标记的目标微粒。
10、在本方法中，分析怀疑包含目标微粒的样品流体，以检测并且可选地还量化样品流体中的目标微粒。在该方法中，向微流体颗粒分析装置的测量通道施加可能包含目标微粒的液体，并使用电阻抗谱(eis)、也称为阻抗流式细胞术(ifc)来检测目标微粒。本方法分析阻抗，并且在本上下文中，电极之间(例如，第一电极与第二电极之间)的阻抗被认为是电极之间的电压的复数表示与流经电极的电流的复数表示的比率。因为在本上下文中施加的电压来自交流电(例如，正弦信号)，由于电压与阻抗之间的线性关系，阻抗具有幅度和相位。使用eis检测微粒被充分描述为一种无标记技术，并且使用阻抗检测液体中的颗粒传统上可以采用振幅、相位或振幅和相位两者。本专利技术人现在令人惊奇地发现，如果向测量通道施加包含用导电纳米颗粒标记的目标微粒的液体以使用eis进行分析，并且该液体具有至少5,000μs/cm(例如在5,000μs/cm至50,000μs/cm范围内)的电导率，则当使用相位时，可以检测到用导电纳米颗粒标记的微粒并将其与其他微粒(即，未用导电纳米颗粒标记的颗粒)区分开，如图4和图8所示。相反，当阻抗分析不包括相位，例如只包括振幅时，用导电纳米颗粒标记的颗粒无法与未标记的颗粒区分开，如图3所示。此外，当电导率低于5,000μs/cm并且阻抗分析包括相位时，用导电纳米颗粒标记的颗粒也无法与未标记的颗粒区分开(见图6)。因此，本专利技术提供了对如何检测用导电纳米颗粒(例如，金属纳米颗粒)标记的微粒的问题的解决方案。本方法采用相位，但是该方法也可以采用相位和振幅两者。本专利技术人还令人惊讶地发现，用导电纳米颗粒标记的微粒的检测没有出现由导电纳米颗粒导致的测量伪影引起的问题。因此，eis在微流体尺度上的快速响应与标记目标微粒的选择性和特异性以及eis的灵敏度高效地结合，以提供对目标微粒的极其灵敏的检测。
11、在本方法中，施加交流电以在操作空间中产生电场。在本上下文中，交流电也可以称为ac或ac电压，并且这些术语可以互换使用。一般而言，交流电或ac电压在电极之间具有正弦电压变化，但是也设想电极之间的更复杂的电压变化。因此，在示例中，该方法中采用正弦交流电。然而，还设想可以采用直流电源。所施加的交流电被视为参考信号，并且通过将监测到的电信号与参考信号进行比较来获得或“提取”监测到的电信号的相位。相位通常表示为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测流体中的目标微粒的方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该识别结合组分包括固定在导电纳米颗粒上的该识别结合配偶体。
3.根据权利要求1或2所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该导电纳米颗粒是银或金纳米颗粒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该导电纳米颗粒包括非导电材料的核心和导电金属的涂层。
5.根据权利要求4所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该不导电的核心是超顺磁性纳米颗粒。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该识别结合配偶体与该标识结合配偶体之间的解离常数在10-15M至10-5M范围内。
7.根据权利要求6所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该识别结合配偶体选自由以下各项组成的组：抗原、蛋白质、多肽、寡肽、多糖、寡糖、糖、多核苷酸和生物素。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该
9.根据权利要求1至8中任一项所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该方法进一步包括检测未用这些导电纳米颗粒标记的微粒(5)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，用于检测颗粒的该传感器系统包括上游电极组(4)和下游电极组(4)，其中，每个电极组(4)具有第一电极(4)和第二电极(4)，并且该第一电极与该第二电极(4)之间的电信号是差分电信号。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，以两个或更多个不同频率施加该交流电。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，连续地或以分批模式向该测量通道(2)施加该施加悬浮液的流。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种检测流体中的目标微粒的方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该识别结合组分包括固定在导电纳米颗粒上的该识别结合配偶体。
3.根据权利要求1或2所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该导电纳米颗粒是银或金纳米颗粒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该导电纳米颗粒包括非导电材料的核心和导电金属的涂层。
5.根据权利要求4所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该不导电的核心是超顺磁性纳米颗粒。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该识别结合配偶体与该标识结合配偶体之间的解离常数在10-15m至10-5m范围内。
7.根据权利要求6所述的检测流体中的目标微粒(5)的方法，其中，该识别结合配偶体选自由以下各项组成的组：抗原、蛋白质、多肽、寡...
【专利技术属性】
技术研发人员：古斯塔夫·斯坎德斯，萨拉·保尔森，彼得·尤达尔，
申请(专利权)人：赛博泰仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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