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原文传递共平面微阻抗血细胞计数设备

专利名称：	共平面微阻抗血细胞计数设备
摘要：	描述了一种阻抗血细胞计数设备以及准确测量在通过阻抗血细胞计数设备的流体中包含的颗粒的颗粒大小的方法。阻抗血细胞计数设备包括基板和以共面方式沉积在基板上的电极布置。电极布置包括驱动电极和位于与驱动电极相同的平面中的多个测量电极。多个测量电极包括至少两对测量子电极，每对测量子电极包括与驱动电极相邻定位的第一测量子电极，以及通过相应的第一测量子电极与驱动电极分开的第二测量子电极。阻抗血细胞计数设备可以并入到介质上电润湿(EWOD)设备的基板组件中，例如在包含电润湿驱动电极或公共参考电极的基板组件中，或者并入到微流体血液计数器设备中。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	英国;GB
申请人：	夏普生命科学(欧洲)有限公司
发明人：	克里斯托弗·詹姆斯·布朗;帕梅拉·安·多希
专利状态：	有效
申请日期：	2018-10-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201811292203.7
公开号：	CN109752307A
代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司
代理人：	潘军
分类号：	G01N15/10(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	英国牛津
主权项：	1.一种阻抗血细胞计数设备，包括：基板；以及以共面方式沉积在所述基板上的电极布置，所述电极布置包括驱动电极和位于与所述驱动电极相同的平面中的多个测量电极；其中所述多个测量电极包括至少两对测量子电极，每对测量子电极包括与所述驱动电极相邻定位的第一测量子电极，以及通过相应的第一测量电极与所述驱动电极分开的第二测量子电极。 2.根据权利要求1所述的阻抗血细胞计数设备，还包括：阻抗测量单元，被配置为测量所述多个测量电极的测量子电极之间的阻抗差。 3.根据权利要求2所述的阻抗血细胞计数设备，其中所述阻抗测量单元包括：电压刺激单元，被配置为向所述驱动电极提供刺激电压；感测单元，被配置为测量响应于所述刺激电压由测量子电极产生的电流信号；以及控制单元，被配置为从所述感测单元接收输出信号并且计算阻抗差，其中所述控制单元处理所述阻抗差以提供经过测量电极的颗粒的测量。 4.根据权利要求3所述的阻抗血细胞计数设备，其中所述感测单元包括：差分感测电路，被配置为测量不同对测量电极中的第一测量子电极之间的差分电流信号，并且测量不同对测量电极中的第二测量子电极之间的差分电流信号。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的阻抗血细胞计数设备，其中沿着所述基板的所述第一测量子电极的宽度不同于沿着所述基板的所述第二测量子电极的宽度。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的阻抗血细胞计数设备，其中在每对测量子电极内，第一测量子电极与驱动电极之间的间距不同于第一测量子电极与第二测量子电极之间的间距。 7.根据权利要求1-6中任一项所述的阻抗血细胞计数设备，其中不同对测量子电极位于单个驱动电极的相对侧。 8.根据权利要求1-6中任一项所述的阻抗血细胞计数设备，其中，所述电极布置包括第一驱动电极和第二驱动电极；第一对测量子电极包括：第一测量子电极，与所述第一驱动电极相邻定位；以及第二测量子电极，通过所述第一测量电极与所述第一驱动电极分开；以及第二对测量电极包括：另一第一测量子电极，与所述第二驱动电极相邻定位，以及另一第二测量子电极，通过所述另一第一测量电极与所述第二驱动电极分开。 9.根据权利要求1-8中任一项所述的阻抗血细胞计数设备，其中所述第一测量子电极和第二测量子电极的宽度和/或间隔在1-50μm之间。 10.一种介质上电润湿EWOD设备，包括：基板组件，其限定微流体通道并且包括电润湿电极；以及并入到所述基板组件中的根据权利要求1-9中任一项所述的阻抗血细胞计数设备。 11.根据权利要求10所述的EWOD设备，其中所述基板组件包括：基板，在所述基板上沉积所述阻抗血细胞计数设备的电极布置和所述电润湿电极；绝缘体层，沉积在所述基板上；以及疏水涂层，沉积在绝缘体层上以限定微流体通道。 12.根据权利要求11所述的EWOD设备，其中所述阻抗血细胞计数设备的电极布置和所述电润湿电极形成在所述基板的表面上的同一平面上。 13.一种介质上电润湿EWOD设备，包括：第一基板组件和第二基板组件；其中所述第一基板组件或所述第二基板组件中的一个包括电润湿电极，而所述第一基板组件或所述第二基板组件中的另一个包括公共参考电极，并且所述第一基板组件和所述第二基板组件间隔开以在所述第一基板组件和所述第二基板组件之间限定微流体通道；以及并入到所述第一基板组件或所述第二基板组件之一中的根据权利要求1-9中任一项所述的阻抗血细胞计数设备。 14.根据权利要求13所述的EWOD设备，其中：所述第一基板组件包括：第一基板，在所述第一基板上沉积阻抗血细胞计数设备的电极布置和电润湿电极；绝缘体层，沉积在所述第一基板上；以及疏水涂层，沉积在绝缘体层上以限定微流体通道；以及所述第二基板组件包括：第二基板，在所述第二基板上沉积公共参考电极，以及第二疏水涂层，沉积在所述公共参考电极上以限定微流体通道。 15.根据权利要求13所述的EWOD设备，其中：所述第一基板组件包括：第一基板，在所述第一基板上沉积所述电润湿电极；绝缘体层，沉积在所述第一基板上；以及疏水涂层，沉积在所述绝缘体层上以限定微流体通道；以及第二基板组件包括：第二基板，在所述第二基板上沉积所述阻抗血细胞计数设备的电极布置和所述公共参考电极；以及第二疏水涂层，沉积在公共参考电极上以限定微流体通道。 16.一种微流体细胞计数设备，包括：腔室，用于接收试剂溶液；旋转阀，用于接收样本输入，所述旋转阀包括对预定量的所述样本输入进行计量的内部通道；混合室，与所述旋转阀流体连通，其中所述样本输入和试剂溶液通过所述旋转阀的操作与所述混合室连通并且在所述混合室内混合；以及流体通道，与所述混合室流体连通，所述流体通道包括并入到所述流体通道中的根据权利要求1-9中任一项所述的阻抗血细胞计数设备，其中基于在所述阻抗血细胞计数设备处取得的阻抗测量对所述样本输入中的细胞进行计数。 17.一种测量流体样本中的颗粒大小的方法，包括以下步骤：使包含颗粒的流体样本通过限定微流体通道的阻抗血细胞计数设备，所述阻抗血细胞计数设备包括：基底；以及以共面方式沉积在所述基板上的电极布置，所述电极布置包括驱动电极和位于与所述驱动电极相同的平面中的多个测量电极；其中所述多个测量电极包括至少两对测量子电极，每对测量子电极包括与所述驱动电极相邻定位的第一测量子电极，以及通过相应的第一测量电极与所述驱动电极分开的第二测量子电极；所述测量方法还包括以下步骤：向所述驱动电极提供电压刺激；测量在测量子电极上产生的电流信号，以确定响应于颗粒通过由测量电极产生的电场而产生的阻抗变化；以及基于所述阻抗变化确定颗粒大小。 18.根据权利要求17所述的测量方法，其中测量在测量子电极上产生的电流信号包括测量成对的测量子电极之间的差分电流信号。 19.根据权利要求18所述的测量方法，其中测量差分电流信号包括测量第一对测量电极和第二对测量电极中的第一测量子电极之间的差分电流信号以及第一对测量电极和第二对测量电极中的第二测量子电极之间的差分电流信号。 20.根据权利要求17-19中任一项所述的测量方法，其中确定阻抗变化包括：确定在所述第一测量子电极和所述驱动电极之间形成电场的所述微流体通道的第一区域内的阻抗差；以及确定在所述第二测量子电极和所述驱动电极之间形成电场的所述微流体通道的第二区域内的阻抗差；其中所述第一区域比所述第二区域更靠近所述电极布置。 21.根据权利要求20所述的测量方法，还包括：确定所述第一区域和所述第二区域中的差分阻抗的峰值幅度之间的比率；基于测量的差分阻抗计算作为输出电压的函数的处理过的阻抗值，包括使用所述差分阻抗的峰值幅度的比率；以及基于所述处理过的阻抗值确定颗粒大小。 22.根据权利要求17-21中任一项所述的测量方法，还包括测定所述微流体通道的大小并且控制流体中的颗粒浓度，使得一次仅有一个颗粒通过所述阻抗血细胞计数设备。 23.根据权利要求17-22中任一项所述的测量方法，其中所述样本输入是血液样本，并且所述方法还包括对所述样本输入中的一个或多个红细胞、白细胞和血小板进行计数。 24.根据权利要求17-22中任一项所述的测量方法，还包括将所述阻抗血细胞计数设备并入到介质上电润湿EWOD设备中，其中所述EWOD设备包括：第一基板组件和第二基板组件；其中所述第一基板组件或所述第二基板组件中的一个包括电润湿电极，而所述第一基板组件或所述第二基板组件中的另一个包括公共参考电极，并且所述第一基板组件和所述第二基板组件间隔开以在所述第一基板组件或所述第二基板组件之间限定微流体通道；以及所述阻抗血细胞计数设备并入到所述第一基板组件或所述第二基板组件之一中。 25.根据权利要求24所述的测量方法，还包括在针对流体液滴中的颗粒确定颗粒大小的血细胞计数功能与对所述流体液滴执行液滴操纵的电润湿功能之间动态切换。 26.根据权利要求17-22中任一项所述的测量方法，还包括将所述阻抗血细胞计数设备并入到微流体细胞计数设备中，其中所述微流体细胞计数设备包括：腔室，用于接收试剂溶液；旋转阀，用于接收样本输入，所述旋转阀包括对预定量的所述样本输入进行计量的内部通道；混合室，与所述旋转阀流体连通，其中所述样本输入和所述试剂溶液在所述混合室内混合；以及流体通道，与所述混合室流体连通，所述流体通道包括并入到所述流体通道中的根据权利要求1-9中任一项所述的阻抗血细胞计数设备；所述测量方法还包括：将所述试剂溶液输入到所述腔室中；将所述样本输入输入到所述旋转阀中，从而对所述样本输入进行计量；操作所述旋转阀以将所述样本输入和所述试剂溶液的一部分传送到所述混合室中；其中所述样本输入和所述试剂溶液的一部分在所述混合室内混合；以及通过所述流体通道将混合后的样本输入和试剂溶液传送到所述阻抗血细胞计数设备，其中基于在阻抗血细胞计数设备处取得的阻抗测量对所述样本输入中的细胞进行计数。 27.根据权利要求26所述的测量方法，其中所述样本输入是血液样本，并且所述方法还包括对所述样本输入中的一个或多个红细胞、白细胞和血小板进行计数。
所属类别：	发明专利