[发明专利]流动通道装置、复电容率测量设备和介电细胞计数系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含有诸如细胞的生物样本的液体测量复相对电容率(下文中，缩写为复电容率(complex permittivity))的频率弥散(介电谱(dielectric spectrum))并根据测量结果计算生物样本的物理特性或确定其细胞类型的技术。

背景技术

已知一种测量含有多个细胞的液体的平均介电谱的方法，作为测量细胞的介电谱的技术。在该测量方法中，不同于测量各细胞的介电谱的情况，本质上讲，基于测量的细胞的物理特性信息从100个细胞中辨别出一个异常细胞的应用是不可能的。

通常，通过使用具有用于对溶液施加电场的电极的溶液保持器来电测量电极之间的复电容或复阻抗，计算出其复电容率或频率弥散。

关于测量液体中含有的各细胞的介电谱的技术，已经提出了一种设备，该设备包括：流动通道，其允许各细胞顺序流动；以及两个板电极，其被彼此平行且相对地布置在流动通道的内表面的部分上，并具有与细胞相同的尺寸(例如，参见NPL 1)。

引用文献列表

[NPL 1]Hywel Morgan Tao Sun，David Holmes，Shady Gawad，and Nicolas G Green(Nanoscale Systems Integration Group，School of Electronics and Computer Science，University of Southampton，SO17 1BJ UK)，Single cell dielectric spectroscopy，JOURNAL OF PHYSICS D：APPLIED PHYSICS，Appl.Phys.40(2007)61-70

发明内容

当使用电极对含有细胞的溶液施加电场时，必然发生被称作电极极化的现象，并且因此含有要测量的细胞的溶液的复电容被串联耦合到形成在电极与溶液之间的界面中的电双层的电容。通常，电双层的电容非常大并表现出弛豫(下文中，还被称作“电极极化弛豫”)。

当指示电极极化弛豫的特征频率为f_EP，电双层的电容为C_s，以及整个流动通道的电导为G_t时，可以用以下表达式来表达特征频率f_EP。

fEP=12π·GtCs······(1)]]>

这里，电双层的电容C_s与电极的表面面积成比例。因此，随着电极的面积增加，指示电极极化弛豫的特征频率f_EP降低。

然而，当彼此平行且相对地布置具有与细胞相同的尺寸的两个板电极时，从表达式1获取的特征频率f_EP达到作为要测量的细胞的介电弛豫存在的频带的MHz量级。

因此，在NPL 1中，存在以下问题：电极极化弛豫的频率弥散混入含有各细胞的溶液的复电容率的频率弥散中，由此无法准确地测量细胞的介电谱。

考虑到上述问题做出本发明，其目的在于提供能够改进各细胞的介电谱的测量准确度的流动通道装置、复电容率测量设备、以及介电细胞计数系统(dielectric cytometry system)。