CN110476058B - 样品中细胞的分类和计数方法、生物测定试剂盒和微孔阵列板 - Google Patents
样品中细胞的分类和计数方法、生物测定试剂盒和微孔阵列板 Download PDFInfo
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Abstract
提供了一种对包含悬浮在电解质中的细胞的样品中的细胞进行分类和计数的方法。该方法包括将多个细胞分别引入多个微孔中，其中，在至少80％的所述多个微孔中，不超过一个细胞被引入多个微孔中相应的一个微孔中；向分别位于多个微孔中的多个细胞单独施加第一电流；检测在多个微孔中分别施加有第一电流的多个细胞的第一阻抗值；基于该第一阻抗值的第一分布将多个细胞的第一组分类为第一类型；以及计数多个细胞的第一组的总数。
Description
技术领域
本发明涉及生物测定技术，更具体地说，涉及对样品中的细胞进行分类和计数的方法、生物测定试剂盒和微孔阵列板。
背景技术
红细胞、血小板和白细胞被悬浮在外周血的血浆中。由于检查这些细胞的血液分析可以获得大量临床信息，因此经常检查样本。例如，正常白细胞可分为五种类型：淋巴细胞、单核细胞、嗜碱细胞、嗜酸细胞和中性粒细胞。在正常的外周血中，这些类型的血细胞以一定的比例存在。但是，如果受试者患有疾病，可能会出现特定类型的血细胞数量增加或减少的情况。因此，在临床实验室检测领域，通过对白细胞进行分类和计数，可以获得对疾病诊断非常有用的信息。
发明内容
在一个方面中，本发明提供了一种对包含悬浮在电解质中的细胞的样品中的细胞进行分类和计数的方法，包括将多个细胞分别引入多个微孔中，其中，在至少80％的所述多个微孔中，不超过一个细胞被引入多个微孔中相应的一个微孔中；向分别位于多个微孔中的多个细胞单独施加第一电流；检测在多个微孔中分别施加有第一电流的多个细胞的第一阻抗值；基于该第一阻抗值的第一分布将多个细胞的第一组分类为第一类型；以及计数多个细胞的第一组的总数。
可选地，该第一电流是直流电或频率不超过100kHz的低频交流电。
可选地，该方法还包括向分别位于该多个微孔中的多个细胞单独施加第二电流，该第二电流为高频交流电；检测在所述多个微孔中分别施加有该第二电流的多个细胞的第二阻抗值；基于该第二阻抗值的第二分布将该多个细胞的第二组分类为第二类型；以及计数该多个细胞的第二组的总数。
可选地，第二阻抗值的第二分布识别多个细胞的第二组和多个细胞的第三组；该方法还包括基于该第二阻抗值的第二分布将多个细胞的第三组分类为第三类型；以及计数多个细胞的第三组的总数。
可选地，高频交流电的频率大于1兆赫。
可选地，该多个微孔中的每一个的直径在15μm至40μm的范围内，深度在25μm至40μm的范围内；该多个微孔中的两个相邻微孔之间的距离在25μm至40μm的范围内。
可选地，将多个细胞分别引入多个微孔中包括将包含悬浮在电解质中的细胞的样品引入包含多个微孔的微孔阵列板上；并且向样品施加电场以将多个细胞分别驱动到多个微孔中。
可选地，电场通过第一导电层和第二导电层分别施加在微孔阵列板的相对两侧，多个微孔夹在第一导电层和第二导电层之间。
可选地，该细胞包括白细胞，该白细胞包括淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞中的一种或其组合。
可选地，在至少95％的多个微孔中，不超过一个细胞被引入多个微孔中相应的一个微孔中。
另一方面，本发明提供了一种用于对样品中的细胞进行分类和计数的生物测定试剂盒，该样品包括悬浮在电解质中的细胞，该试剂盒包括微孔阵列板；以及使用生物测定试剂盒对包含悬浮在电解质中的细胞的样品中的细胞进行分类和计数的方法的说明；其中微孔阵列板包括基底；在所述基底上的限定多个微孔的微孔壁层；以及在基底上的包括多对电极的电极层；其中该多对电极中相应的一对位于多个微孔中相应的一个微孔中，并且包括第一电极和第二电极。
可选地，生物测定试剂盒还包括一个或多个电源调节器，用于向分别位于多个微孔中的多个细胞单独施加电流。一个或多个电源调节器能够产生至少两种具有不同频率的电流。
可选地，至少两种具有不同频率的电流包括第一类型电流和第二类型电流；第一类电流是直流电或频率不超过100kHz的低频交流电；第二类型电流是频率大于1MHz的高频交流电。
可选地，微孔阵列板还包括基底上的第一导电层；在第一导电层的远离基底的一侧上的钝化层；在微孔壁层的远离第一导电层的一侧上的第二导电层。其中，所述多个微孔和微孔壁层夹在第一导电层和第二导电层之间。
可选地，生物测定试剂盒还包括数据分析器，该数据分析器被配置为基于分别从施加有至少两种具有不同频率的电流的多个微孔检测到的信号来计数不同类型的细胞。
可选地，多个微孔中的每一个的直径在15μm至40μm范围内，多个微孔中的每一个的深度在25μm至40μm范围内；多个微孔中的两个相邻微孔之间的距离在25μm至40μm的范围内。
任选地，生物测定试剂盒是用于分类和计数样品中白细胞的试剂盒，所述白细胞包含淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞中的一种或其组合。
在另一方面，本发明提供了一种微孔阵列板，包括基底；在所述基底上的限定多个微孔的微孔壁层；以及在基底上的包括多对电极的电极层；其中，该多对电极中相应的一对位于多个微孔中相应的一个微孔中，并且包括第一电极和第二电极。多个微孔中相应的一个的直径足以容纳样品中的单个细胞并且不足以容纳两个或多个细胞。
可选地，微孔阵列板还包括基底上的第一导电层；在第一导电层的远离基底的一侧上的钝化层；在微孔壁层的远离第一导电层的一侧上的第二导电层。其中，所述多个微孔和微孔壁层夹在第一导电层和第二导电层之间。
可选地，微孔阵列板还包括在微孔壁层和第二导电层之间的间隔层。
附图说明
以下附图仅仅是根据各种公开的实施例的用于说明目的的示例，并不旨在限制本发明的范围。
图1是根据本公开的一些实施例中微孔阵列板的平面图。
图2是图1中圆圈区域的放大视图。
图3是根据本公开的一些实施例中的微孔阵列板的一部分的截面图。
图4是根据本公开的一些实施例中的微孔内部的等效电路图。
图5示出了根据本公开的一些实施例中将细胞引入多个微孔的过程。
具体实施方式
现在将参照以下实施例更具体地描述本公开。应当注意，这里给出的一些实施例的以下描述仅仅是以说明和描述为目的。这些描述并非旨在是详尽的或将本发明限于公开的精确形式。
在对样品中不同类型的细胞进行分类和计数的传统方法中，通常使用流式细胞术技术来形成单细胞流。然后，当流体通过检测器时，检测单个细胞流中的细胞。传统方法需要庞大的仪器，这些仪器通常很昂贵并且需要专业技术人员的定期维护。传统方法不适用于护理点使用或家庭使用。
因此，本公开尤其提供了对样品中的细胞进行分类和计数的方法，生物测定试剂盒和微孔阵列板，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。在一个方面中，本公开提供了一种对包含悬浮在电解质中的细胞的样品中的细胞进行分类和计数的方法。在一些实施例中，所述方法包括将多个细胞分别引入多个微孔中，其中，在至少80％的所述多个微孔中，不超过一个细胞被引入多个微孔中相应的一个微孔中；向分别处于多个微孔中的多个细胞单独施加第一电流；检测在多个微孔中分别施加有第一电流的多个细胞的第一阻抗值；基于该第一阻抗值的第一分布将多个细胞的第一组分类为第一类型；以及计数多个细胞的第一组的总数。
如本文所用，术语“微孔”是指横截面尺寸在约1nm至约1000μm范围内的孔，例如，约1nm至约50nm，约50nm至约100nm，约100nm至约1μm，约1μm至约10μm，约10μm至约100μm，约100μm至约200μm，约200μm至约400μm，约400μm至约600μm，约600μm至约800μm，并且约800μm至约1000μm。术语“横截面尺寸”可以涉及高度，宽度，并且原则上也涉及直径。当孔的壁(包括孔的侧壁)是不规则的或弯曲的时侯，术语“高度”和“宽度”也可分别与平均高度和平均宽度相关。微孔可具有任何选定的横截面形状，例如，U形，D形，矩形，三角形，椭圆形，卵形，圆形，半圆形，正方形，梯形，五边形，六边形等横截面几何形状。可选地，微孔具有不规则的横截面形状。几何形状可以是恒定的，或者可以沿微孔的长度变化。此外，微孔可以具有任何选定的布置或配置，包括线性，非线性，合并，分支，环状，扭曲，阶梯等配置。可选地，微孔可具有一个或多个开口端。
如本文所用，“样品”是指含有或假定含有靶细胞的任何物质(例如来自细菌、病毒、组织活检等)。所述样品可以是从个体或个体分离的一定量的组织或流体，或其纯化的部分，包括但不限于，例如皮肤、血浆、血清、全血、脊椎液、唾液、腹腔液、淋巴液、水性或玻璃状体液(aqueous or vitreous humor)、滑液、尿液、泪液、血细胞、血液制品、血清、精液、阴道液、肺积液、血清液、器官、支气管肺泡灌洗、肿瘤、石蜡包埋组织等。样品还可包括体外细胞培养的成分和组成，包括但不限于细胞培养基中细胞生长产生的条件培养基、重组细胞、细胞组分等。在一些实施例中，所述样品是血液样品，例如，白细胞样品。在一个例子中，白细胞样本包括淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。
图1是根据本公开的一些实施例中微孔阵列板的平面图。图2是图1中圆圈区域的放大视图。如图1和图2所示，微孔阵列板包括以阵列形式排列的多个微孔MP。微孔阵列板可以包括任何合适数量的微孔。可选地，微孔阵列板包括至少10000个微孔，例如至少50000个、至少100000个或更多微孔。多个微孔MP中的每一个可以具有任何适当的形状或尺寸。可选地，多个微孔MP中的每一个都具有圆柱形。
在一些实施例中，可以制造多个微孔MP，使得多个微孔MP中的各个微孔具有足以容纳在样品中单个细胞并且不足以容纳两个或更多个细胞的尺寸。例如，为了分析白细胞样品，多个微孔MP中的每一个可具有15μm至40μm范围内的直径，例如，15μm至20μm，20μm至25μm，25μm至30μm，30μm至35μm，或35μm至40μm。可选地，多个微孔MP中的每一个可以具有25μm至40μm范围内的深度，例如25μm至30μm，30μm至35μm或35μm至40μm。可选地，所述多个微孔MP中的两个相邻微孔之间的距离在25μm至40μm的范围内，例如，25μm至30μm，30μm至35μm，或35μm至40μm。
单核细胞的平均直径为15μm至40μm。淋巴细胞的平均直径为4μm至10μm。嗜碱性粒细胞的平均直径为12μm至15μm。嗜酸性粒细胞的平均直径为10μm至12μm。中性粒细胞的平均直径为10μm至12μm。多个微孔MP可以被制造成具有在样品中足以容纳单个细胞并且不足以容纳两个或更多个细胞的尺寸。
在一些实施例中，将多个细胞分别引入多个微孔MP中。可选地，在至少80％的所述多个微孔MP中，不超过一个细胞被引入多个微孔中相应的一个微孔中。可选地，在至少85％的所述多个微孔MP中，不超过一个细胞被引入多个微孔MP的相应的一个微孔中。可选地，在至少90％的所述多个微孔MP，不超过一个细胞被引入多个微孔MP的相应一个微孔中。可选地，在至少95％的所述多个微孔MP，不超过一个细胞被引入多个微孔MP的相应一个微孔中。可选地，在至少99％的所述多个微孔MP，不超过一个细胞被引入多个微孔MP的相应一个微孔中。例如，典型地，每微升血液样品中白细胞的总数在4500至10000的范围内。在一个实例中，微孔板可以被设计成具有大约100000个微孔，并且确保在至少99％的100000个微孔中，每个微孔包含零个或一个细胞。
图3是根据本公开的一些实施例中的微孔阵列板的一部分的横截面图。参见图3，一些实施例中的微孔阵列板包括基底10；在基底10上的限定了多个微孔MP的微孔壁层60；以及在基底上包括多对电极的电极层。该多对电极中相应的一对电极位于多个微孔MP中相应的一微孔中。多对电极相应的一对电极包括第一电极81和第二电极82。多个微孔MP中相应的一个的直径足以容纳样品中的单个细胞并且不足以容纳两个或多个细胞。如图3所示，第一类型CT1的细胞、第二类型CT2的细胞和第三类型CT3的细胞分别分布在多个微孔MP的三个不同的微孔中。
在一些实施例中，所述微孔阵列板还包括在基底10上的第一导电层30；在第一导电层30的远离基底10的一侧上的钝化层50；以及在微孔壁层60的远离第一导电层30的一侧上的第二导电层40。可选地，多个微孔MP和微孔壁层60夹在第一导电层30和第二导电层40之间。
在一些实施例中，微孔阵列板还包括在微孔壁层60和第二导电层40之间的间隔层70。间隔层70位于微孔壁层60的外围部分上，将第一导电层30与多个微孔MP和微孔壁层60隔开。
电极层使得能够向分别位于多个微孔MP中的多个细胞单独施加电流。例如，在多个微孔MP中相应的一个中，第一电极81和第二电极82被配置为向多个微孔MP(和其中的细胞)中相应的一个施加电流。
第一电极81和第二电极82被配置为，在分析的不同阶段，分别将具有不同频率的不同类型的电流施加到多个微孔MP中的相应的一个。例如，第一电极81和第二电极82被配置为，在分析的不同阶段，分别将具有不同频率的至少两种类型的电流施加到多个微孔MP中的相应的一个。可选地，具有不同频率的至少两种类型的电流包括第一类型电流和第二类型电流。可选地，第一类电流是直流电或低频交流电。可选地，第二类型电流是高频交流电。可选地，低频交流电的频率不大于500kHz，例如，不大于400kHz，不大于300kHz，不大于200kHz，或不大于100kHz。可选地，高频交流电的频率大于500kHz，例如，大于1MHz，大于2MHz，大于3MHz，大于4MHz，大于5MHz或大于6MHz。可选地，第一电极81和第二电极82被配置为，在分析的不同阶段，将具有不同频率的多于两种(例如，3,4,5)类型的电流分别施加到多个微孔MP中的相应的一个。
图4是根据本公开的一些实施例中的微孔内部的等效电路图。参见图4，当第一电极81和第二电极82向包含细胞的多个微孔MP中的相应一个施加直流电或低频交流电时，细胞的阻抗主要由膜的电阻Rmembrane，细胞质的电阻Rcytoplasm和核质的电阻Rnucleoplasm决定。该电路可视为Rcytoplasm和Rnucleoplasm并联连接，然后串联连接到Rmembrane。因为Rmembrane远比Rcytoplasm和Rnucleoplasm大，所以细胞的阻抗主要由Rmembrane决定。膜的电阻Rmembrane与细胞的尺寸相关。参见图3，第一类型CT1的细胞(例如，淋巴细胞)小于第二类型CT2的细胞(例如，中性粒细胞)并且小于第三类型CT3的细胞(例如，单核细胞)。第一类型CT1细胞的膜的电阻Rmembrane也小于第二类型CT2细胞的膜的电阻Rmembrane和第三类型CT3细胞的膜的电阻Rmembrane。在不包含细胞的多个微孔MP中的相应一个中，阻抗低得多，并且可以用作背景或作为对照。
在一些实施方案中，该方法包括将多个细胞分别引入多个微孔MP中，其中，在至少80％的所述多个微孔，将不超过一个细胞引入多个微孔中的相应一个中；对分别处于多个微孔MP中的多个细胞(例如，第一类型CT1的细胞，第二类型CT2的细胞和第三类型CT3的细胞)单独施加第一电流；并且，在施加有第一电流的多个微孔MP中，分别检测多个细胞的第一阻抗值。可选地，第一电流是直流电或低频交流电。由于不同类型细胞之间的Rmembrane的差异(例如，第一类型CT1的细胞，第二类型CT2的细胞和第三类型CT3的细胞之间的Rmembrane的差异)，可以基于检测结果确定第一阻抗值的第一分布。可选地，该方法还包括基于第一阻抗值的第一分布将多个细胞的第一组分类为第一类型；以及计数多个细胞的第一组的总数。例如，基于第一阻抗值的第一分布，第一类型CT1的细胞(例如，淋巴细胞)可以被分类为第一组，并且可以计数第一类型CT1的细胞的总数。
再次参见图4，当第一电极81和第二电极82向包含细胞的多个微孔MP中的相应一个施加高频交流电时，细胞组分的电容变得不可忽略或甚至是确定细胞阻抗的重要因素。例如，在将高频交流电施加到包含细胞的多个微孔MP中相应的一个微孔时，在一些实施例中，细胞的阻抗主要由膜的电容Cmembrane，核质的电阻Rnucleoplasm,和核质的电容Cnucleoplasm决定。该电路可以被认为是Cmembrane，Rnucleoplasm和Cnucleoplasm串联连接，膜的电容Cmembrane和核质的电容Cnucleoplasm成为决定细胞阻抗的重要因素。因为不同类型的细胞的膜具有不同的膜结构和不同的膜成分，所以不同类型的细胞的膜的电容也是非常不同的。基于不同类型的细胞的膜的电容之间的差异，在施加高频交流电时，不同类型的细胞可以被进一步区分。参见图3，第二类型CT2的细胞(例如，中性粒细胞)和第三类型CT3的细胞(例如，单核细胞)可以具有相似的尺寸，因此在施加直流电或低频交流电时不容易区分。然而，由于第二类型CT2的细胞和第三类型CT3的细胞的膜电容的差异，在施加高频交流电时它们可以被进一步区分。
在一些实施例中，该方法包括将多个细胞分别引入到多个微孔MP中，其中，在至少80％的多个微孔中，不超过一个细胞被引入多个微孔的相应一个中；向分别处于多个微孔MP中的多个细胞(例如，第一类型CT1的细胞、第二类型CT2的细胞和第三类型CT3的细胞)单独施加第二电流；以及检测分别施加有第二电流的多个微孔MP中的多个细胞的第二阻抗值。可选地，第二电流是高频交流电。由于不同类型细胞之间的Cmembrane(以及Cnucleoplasm和Rnucleoplasm)的差异(例如，第二类型CT2的细胞和第三类型CT3的细胞之间Cmembrane的差异)，可以基于检测结果确定第二阻抗值的第二分布。可选地，该方法还包括基于第二阻抗值的第二分布将多个细胞的第二组分类为第二类型；以及计数多个细胞的第二组的总数。例如，基于第二阻抗值的第二分布，第二类型CT2的细胞(例如，中性粒细胞)可以被分类为第二类型，第三类型CT3的细胞(例如，单核细胞)可以被分类为第三类型，计数第二类型CT2的细胞总数，以及计数第三类型CT3的细胞总数。可选地，第二阻抗值的第二分布识别多个单元的第二组和多个细胞的第三组。可选地，该方法还包括基于第二阻抗值的第二分布将多个细胞的第三组分类为第三类型；以及计数多个单元的第三组的总数。类似地，其他不同类型的细胞(例如，嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞)也可以通过这种方法区分。
可选地，该方法还包括向分别处于多个微孔MP中的多个细胞单独施加第三电流；以及检测分别施加有第三电流的多个微孔MP中的多个细胞的第三阻抗值；基于第三阻抗值的第三分布，将多个细胞的附加组分类为附加类型；以及计数多个细胞的附加组的总数。可选地，第三电流是高频交流电，第三电流和第二电流的频率彼此不同。在施加不同频率的高频交流电时，不同类型的细胞可以表现出不同的响应曲线。通过使用不同频率的高频交流电，在选定频率的特别高频交流电下，目标类型的细胞可以与其他细胞进行最佳地区分，从而以更高的精度对目标类型的细胞进行分类和计数
本方法可用于对不同细胞类型的各种细胞进行分类和计数。不同类型的细胞的示例包括血细胞(例如，不同类型的各种白细胞、红细胞、血小板)、精子(例如，活性精子与死亡或无活性精子)、肝肝细胞(例如，肝细胞)、肺细胞、脾细胞、胰腺细胞、结肠细胞、皮肤细胞、膀胱细胞、眼细胞、脑细胞、食管细胞、头部细胞、颈部细胞、卵巢细胞、睾丸细胞、前列腺细胞、胎盘细胞、上皮细胞、内皮细胞、脂肪细胞，肾/肾细胞、心脏细胞、肌肉细胞、中枢神经系统细胞、肿瘤细胞等以及上述细胞的组合。
图5示出了根据本公开的一些实施例中将细胞引入多个微孔的过程。参见图5，在一些实施例中，该方法包括将包含悬浮在电解质中的细胞(例如，第一类型CT1的细胞、第二类型CT2的细胞和第三类型CT3的细胞)的样品引入到具有多个微孔MP的微孔阵列板上；以及将电场E施加到样品，以驱动多个细胞分别进入多个微孔MP，从而将多个细胞分别引入多个微孔MP中。例如，如图5所示，电场E分别通过第一导电层30和第二导电层40施加在微孔阵列板的两个相对侧上，多个微孔MP夹在第一导电层30和第二导电层40之间。通过将电场E施加到样品，可以确保多个细胞能够分别被驱动到多个微孔MP中。
各种适当的材料可以用于制造第一导电层30和第二导电层40。适于制造第一导电层30和第二导电层40的材料的示例包括各种金属和合金，以及诸如氧化铟锡的半导体材料。各种适当的材料可以用于制造第一电极81和第二电极82。适于制造第一电极81和第二电极82的材料的示例包括各种金属和合金，例如金、铂和银(例如，惰性金属和合金)。第一电极81和第二电极82中的每一个可以被制成具有适当的尺寸。在一个示例中，第一电极81和第二电极82中的每一个都具有在50nm至150nm(例如，100nm)范围内的高度和在1μm至10μm(例如，2-3μm)范围内的宽度。可选地，在多个微孔MP的相应一个中，第一电极81和第二电极82之间的距离在10μm至20μm的范围内。各种适当的材料可以用于制造微孔壁层60。例如，微孔壁层60可以使用疏水材料制成，随后使用亲水材料处理多个微孔P中每一个的内壁和底表面。微孔壁层60可以被制造成保持多个微孔P的相邻微孔之间的疏水性，同时保持多个微孔P的内壁和底表面的亲水性，以便于细胞进入多个微孔P。
另一方面，本公开还提供了一种用于对样品中的细胞进行分类和计数的生物测定试剂盒，该样品包括悬浮在电解质中的细胞。在一些实施例中，该试剂盒包括微孔阵列板；以及使用生物测定试剂盒对包含悬浮在电解质中的细胞的样品中的细胞进行分类和计数的方法的说明。在一些实施例中，所述微孔阵列板包括基底；在基底上的限定了多个微孔的微孔壁层；以及在基底上的包括多对电极的电极层。可选地，该多对电极中相应的一对位于多个微孔中相应的一个微孔中，并且包括第一电极和第二电极。
在一些实施例中，生物测定试剂盒还包括一个或多个电源调节器，用于向分别处于多个微孔中的多个细胞单独施加电流。一个或多个电源调节器能够产生至少两种具有不同频率的电流。可选地，至少两种具有不同频率的电流至少包括第一类型的电流和第二类型的电流。第一类型电流是直流电或频率不超过100千赫的低频交流电。第二类型电流是频率大于1兆赫的高频交流电。可选地，低频交流电具有不超过500千赫的频率，例如，不超过400千赫、不超过300千赫、不超过200千赫或不超过100千赫。可选地，高频交流电具有大于500千赫的频率，例如，大于1兆赫、大于2兆赫、大于3兆赫、大于4兆赫、大于5兆赫或大于6兆赫。
可选地，一个或多个电源调节器是能够调节输出电流频率的电源调节器。可选地，一个或多个电源调节器是能够将交流电转换成直流电的电源调节器。可选地，一个或多个电源调节器是能够将较高频率的交流电转换成较低频率的交流电的电源调节器。可选地，一个或多个电源调节器是能够将较低频率的交流电转换成较高频率的交流电的电源调节器。可选地，一个或多个电源调节器使用家用电源(例如，墙壁电源)作为输入电源，并且能够将家用电源转换成直流电或不同频率的交流电。可选地，一个或多个电源调节器使用电池作为输入电源，并且能够将输入电流转换成交流电。
在一些实施例中，使用生物测定试剂盒的方法说明包括对照样品(例如，来自健康受试者的样品)中不同类型细胞百分比的参考图表。在一个示例中，生物测定试剂盒可以用于对样品中不同类型的白细胞进行分类和计数。表1是列出对照样品中不同类型白细胞百分比的示例性参考图表。
表1:对照样品中不同类型白细胞的百分比
| 细胞 | 百分比 |
| 中性粒细胞 | 55-73％ |
| 淋巴细胞 | 20-40％ |
| 单核细胞 | 2-8％ |
| 嗜酸性粒细胞 | 1-4％ |
| 嗜碱性粒细胞 | 0.5-1％ |
在一些实施例中，微孔阵列板还包括基底上的第一导电层；在第一导电层的远离基底的一侧上的钝化层；以及在微孔壁层的远离第一导电层的一侧上的第二导电层。可选地，多个微孔和微孔壁层夹在第一导电层和第二导电层之间。
在一些实施例中，微孔阵列板还包括在微孔壁层和第二导电层之间的间隔层。间隔层位于微孔壁层的外围部分上，将第一导电层与多个微孔和微孔壁层隔开。
在一些实施例中，生物测定试剂盒还包括数据分析器，该数据分析器被配置为基于分别从施加有至少两种具有不同频率的电流的多个微孔检测到的信号来计数不同类型的细胞。可选地，数据分析器被配置为基于第一阻抗值的第一分布将多个细胞的第一组分类为第一类型，以及计数多个细胞的第一组的总数，如上所述。可选地，数据分析器还被配置为基于第二阻抗值的第二分布将多个细胞的第二组分类为第二类型，以及计数多个细胞的第二组的总数。可选地，数据分析器还被配置为基于第二阻抗值的第二分布将多个细胞的第三组分类为第三类型，以及计数多个细胞的第三组的总数。可选地，数据分析器包括存储器和一个或多个处理器。
可选地，多个微孔中的每一个的直径在15μm至40μm范围内，例如，15μm至20μm，20μm至25μm，25μm至30μm，30μm至35μm，或35μm至40μm。可选地，多个微孔中的每一个的深度在25μm至40μm范围内，例如25μm至30μm，30μm至35μm或35μm至40μm。可选地，所述多个微孔中的两个相邻微孔之间的距离在25μm至40μm的范围内，例如，25μm至30μm，30μm至35μm，或35μm至40μm。
任选地，生物测定试剂盒是用于分类和计数样品中白细胞的试剂盒，白细胞包含淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞中的一种或其组合。
在一些实施例中，生物测定试剂盒还包括一种或多种试剂(例如，一种或多种电解质)。可选地，生物测定试剂盒还包括用于接收一种或多种试剂的一个或多个容器。
在一些实施例中，生物测定试剂盒还包括一个或多个用于从受试者(例如，人或哺乳动物)采集样本的注射器。可选地，生物测定试剂盒还包括一个或多个用于处理原始样品的样品处理器。在一个示例中，一个或多个样本处理器包括用于将白细胞与其他类型的其他细胞(例如，红细胞和血小板)分离的分离器。
另一方面，本公开还提供一种微孔阵列板。在一些实施例中，微孔阵列板包括基底；在基底上限定了多个微孔的微孔壁层；以及在基底上的包括多对电极的电极层。该多对电极中相应的一对位于多个微孔中相应的一个微孔中。多对电极相应的一对包括第一电极和第二电极。多个微孔中相应的一个的直径足以容纳样品中的单个细胞并且不足以容纳两个或多个细胞。
在一些实施例中，所述微孔阵列板还包括在基底上的第一导电层；在第一导电层的远离基底的一侧上的钝化层；以及在微孔壁层的远离第一导电层的一侧上的第二导电层。可选地，多个微孔和微孔壁层夹在第一导电层和第二导电层之间。
在一些实施例中，微孔阵列板还包括在微孔壁层和第二导电层之间的间隔层。间隔层位于微孔壁层的外围部分上，将第一导电层与多个微孔和微孔壁层隔开。
已经以示意和说明为目的而呈现了本发明实施例的以上描述。其并非旨在穷举性的，也并非旨在将本发明限于所公开的精确形式或示例性实施例。因此，以上描述应当视为示意性的而非限制性的。显然，许多修改和变化对于本领域技术人员而言将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了解释本发明的原理及其最佳模式的实际应用，以使得本领域技术人员能够通过各种实施例以及适于特定应用或所构思的实施方式的各种修改例来理解本发明。除非另外指明，否则本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价形式限定，在其中所有术语应当被理解为其最宽泛的合理含义。因此，术语“所述发明”、“本发明”等并不一定将权利要求的范围限定在特定的实施例，并且参照本发明示例性实施例并不意味着对本发明的限制，也不应推断出任何这样的限制。本发明仅由所附权利要求的精神和范围所限定。此外，这些权利要求可适于在名词或元件之前使用“第一”、“第二”等。这些术语应当理解为一种命名法，而不应被理解为对这些命名法所修饰的元件的数量进行限制，除非已经给出了具体的数量。所描述的任何优点和益处可不适用于本发明的所有实施例。应当理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对所描述的实施例进行各种变化。此外，本公开的任何元件和组件均不旨在贡献给公众，无论所述元件或组件是否在所附权利要求中明确记载。
Claims (14)
1.一种对包含悬浮在电解质中的细胞的样品中的细胞进行分类和计数的方法，包括：
将多个细胞分别引入多个微孔中，其中，在至少80%的所述多个微孔中，一个细胞被引入所述多个微孔中相应的一个微孔中；
向分别位于所述多个微孔中的多个细胞单独施加第一电流；
检测在所述多个微孔中分别施加有所述第一电流的多个细胞的第一阻抗值；
基于所述第一阻抗值的第一分布将多个细胞的第一组分类为第一类型；以及
计数多个细胞的第一组的总数；
向分别位于所述多个微孔中的多个细胞单独施加第二电流，所述第二电流为高频交流电；
检测在所述多个微孔中分别施加有所述第二电流的多个细胞的第二阻抗值；
基于所述第二阻抗值的第二分布将所述多个细胞的第二组分类为第二类型；以及
计数所述多个细胞的第二组的总数；
向分别位于所述多个微孔中的多个细胞单独施加第三电流，所述第三电流为高频交流电；第三电流与第二电流的频率彼此不同；
检测在所述多个微孔中分别施加有所述第三电流的多个细胞的第三阻抗值；
基于所述第三阻抗值的第三分布将所述多个细胞的附加组分类为附加类型；以及
计数所述多个细胞的附加组的总数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电流是直流电或频率不超过100 kHz的低频交流电。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二阻抗值的第二分布识别多个细胞的第二组和多个细胞的第三组；
所述方法还包括基于该第二阻抗值的第二分布将多个细胞的第三组分类为第三类型；以及
计数多个细胞的第三组的总数。
4.据权利要求1所述的方法，其中，所述高频交流电的频率大于1兆赫。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其中，所述多个微孔中的每一个的直径在15μm至40μm的范围内，深度在25μm至40μm的范围内；以及
所述多个微孔中的两个相邻微孔之间的距离在25μm至40μm的范围内。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其中，将所述多个细胞分别引入所述多个微孔中包括将包含悬浮在电解质中的细胞的样品引入包含多个微孔的微孔阵列板上；以及
向样品施加电场以将多个细胞分别驱动到多个微孔中。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述电场通过第一导电层和第二导电层分别施加在所述微孔阵列板的相对两侧，所述多个微孔夹在第一导电层和第二导电层之间。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其中，所述细胞包括白细胞，所述白细胞包括淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞中的一种或其组合。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其中，在至少95%的所述多个微孔中，一个细胞被引入所述多个微孔中相应的一个微孔中。
10.一种用于对包含悬浮在电解质中的细胞的样品中的细胞进行分类和计数的生物测定试剂盒，包括：
微孔阵列板；以及
使用生物测定试剂盒对包含悬浮在电解质中的细胞的样品中的细胞进行分类和计数的方法的说明；
其中，所述微孔阵列板包括：
基底；
在所述基底上限定多个微孔的微孔壁层；以及
在所述基底上的包括多对电极的电极层；
其中，所述多对电极中相应的一对位于多个微孔中相应的一个微孔中，并且包括第一电极和第二电极；
所述多个微孔中相应的一个的直径足以容纳样品中的单个细胞并且不足以容纳两个或多个细胞；
所述生物测定试剂盒还包括：
一个或多个电源调节器，用于向分别位于多个微孔中的多个细胞单独施加电流；其中，一个或多个电源调节器能够产生至少两种具有不同频率的电流；
数据分析器，该数据分析器被配置为基于分别从施加有至少两种具有不同频率的电流的多个微孔检测到的信号来计数不同类型的细胞。
11.根据权利要求10所述的生物测定试剂盒，其中，至少两种具有不同频率的电流包括第一类型电流和第二类型电流；
所述第一类型电流是直流电或频率不超过100 kHz的低频交流电；以及
所述第二类型电流是频率大于1 MHz的高频交流电。
12.根据权利要求10或11所述的生物测定试剂盒，其中，所述微孔阵列板还包括：
基底上的第一导电层；
在所述第一导电层的远离所述基底的一侧上的钝化层；
在所述微孔壁层的远离所述第一导电层的一侧上的第二导电层；
其中，所述多个微孔和所述微孔壁层夹在第一导电层和第二导电层之间。
13.根据权利要求10或11所述的生物测定试剂盒，其中，多个微孔中的每一个的直径在15μm至40μm范围内，深度在25μm至40μm范围内；以及
所述多个微孔中的两个相邻微孔之间的距离在25μm至40μm的范围内。
14.根据权利要求10或11所述的生物测定试剂盒，其中，所述生物测定试剂盒是用于分类和计数样品中白细胞的试剂盒，所述白细胞包含淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞中的一种或其组合。
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