[发明专利]流式微粒检测方法

说明书

本发明公开了流式微粒检测方法，采用微流体芯片，微流体芯片上设置一个加样孔；加样孔内的液体经储液池流出分成至少两个支流，一个支流作为样品液通道，其余支流作为鞘液流经的鞘液通道；样品液通道和鞘液通道在聚焦点处汇集；检测通道两端设置至少两个电极，两个电极的输出端连接差分放大电路；芯片倾斜或竖直放置，加样孔水平位置高于芯片上的废液池；被测样品颗粒悬浮液从加样孔注入，芯片中的流体及被测样品在重力和电场的作用下从加样孔出发，实现分流、聚焦、检测，最终流到废液池。本设计不需要外加驱动，降低了芯片设计复杂度和系统设计难度，采用差分放大提高检测的灵敏度，确保了检测结果的精度。

技术领域

本发明涉及一种生物医学检测领域，具体涉及一种流式微粒检测方法。

背景技术

流式微粒检测是对处于液体中的微粒颗粒逐个进行定量分析和分选的技术，它可以测量微粒大小、形状、浓度、活性等，在血液学、免疫学、分子生物学等学科有较为广泛的应用。它在检测中所采用的库尔特原理是指：悬浮在电解液中的颗粒随电解液通过小孔时，取代相同体积的电解液，在恒电流设计的电路中导致小孔内外两电极间电阻发生瞬间变化，产生电位脉冲，脉冲信号的大小和次数与颗粒的大小和数目成正比。样品聚焦是流式微粒检测的关键技术，目前的检测中都是通过外力作用对样品液实现聚焦。聚焦又分为通过鞘液聚焦和无需鞘液的聚焦。前者如中国专利201210482142.7公开的《微流体微粒仪及制作方法》中，利用外界注射泵的压力分别从样品液入口注入样品液，从鞘液入口注入鞘液，然后样品液和两路鞘液同时流到鞘流汇聚区，鞘液的聚集作用将样品液中的微粒颗粒包夹成线性排列流入检测区进行检测。这种方法中两个鞘流和样品液都需要驱动源，在该专利中采用一个电机控制三个管道的方式，这样不仅设备变得很庞大，成本也提高，更为重要的是由于每次进行检测时需要更换芯片，那么每次都检测都需要重新将三个通道与电机进行连接，这个连接处的密封性问题就会影响到对三个通道的压力的大小，造成聚焦效果不好，测试结果就不够精确。后者如中国专利201310283051.5公开的《一种用于流式微粒仪的微流控芯片结构及其制作方法》，它采用锥形聚焦结构，认为其具有类似与传统的鞘液流系统的聚焦效果，使得微粒颗粒单个流入微通道，微通道通过通道束缚微粒使其单个通过检测区，但是该种方法仍然不能避免多个微粒或检测颗粒同时通过检测区域造成信号重叠的问题，在高浓度样本的检测条件下造成检测结果的不精确。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚焦效果好、不需要外力驱动的流式微粒检测方法，降低了芯片设计复杂度和系统设计难度，采用差分放大提高检测的灵敏度，确保了检测结果的精度，用该检测方法能够使检测仪器小型化、便携化。

实现本发明目的的第一种技术方案是流式微粒检测方法，采用微流体芯片，所述微流体芯片上设置一个加样孔；所述加样孔内的液体经储液池流出分成至少两个支流，一个支流作为样品液通道，运载被测物颗粒，其余支流没有被测样品，作为鞘液流经的鞘液通道；所述鞘液通道的入口处设置被测样品阻碍机构；所述样品液通道和鞘液通道在聚焦点处汇集，被测样品被聚焦；所述被测样品通过聚焦点后，再流经狭窄段，该狭窄段作为检测通道；所述检测通道两端设置至少两个电极，两个电极的输出端连接差分放大电路；芯片倾斜或竖直放置，加样孔水平位置高于芯片上的废液池；被测样品颗粒悬浮液从加样孔注入，芯片中的流体及被测样品在重力和电场的作用下从加样孔出发，实现分流、聚焦、检测，最终流到废液池。

所述样品液阻碍机构为孔径小于样品液中待测微粒直径的滤网或者间隙小于待测微粒直径的微柱阵列。

将所述储液池的出口分成三个通道，中间的通道作为样品液通道，两侧作为鞘液通道。