(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221087026 5.1 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 合肥工业大 学 地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路 193号 (72)发明人 黄亮　夏豪杰　叶海生　 (74)专利代理 机构 合肥市泽信专利代理事务所 (普通合伙) 3414 4 专利代理师 方荣肖 (51)Int.Cl. C12M 1/42(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/00(2006.01) B01L 3/00(2006.01)G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转 微器件 (57)摘要 本发明涉及单细胞旋转技术领域， 特别是涉 及一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转微 器件， 包括： 基底、 流道体、 电极单元， 所述电极单 元的数量为至少两个， 沿细胞悬浮液流动的方向 一字排列； 每个电极单元包括 沿细胞悬浮液流动 的方向矩形分布的四个电极组； 单个电极单元的 四个电极组分别施加同幅值、 同频率的正弦信 号， 该四个正弦信号沿单一绕向具有固定相位差 90°， 在该电极单元的四个电极组构成的区域内 产生旋转电场； 沿细胞悬浮液流动的方向 的相邻 两个电极单元所施加的正弦信号， 频率具有差 值； 本发明利用多个电极单元设计实现多频点旋 转， 改变了传统的固定位置旋转方式， 实现流式 电旋转测量， 大幅提升单细胞测量通量， 并降低 操作复杂性。 权利要求书2页 说明书10页 附图10页 CN 115044468 A 2022.09.13 CN 115044468 A 1.一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转 微器件， 包括： 基底(1)； 流道体， 其具有一个供细胞悬浮液低速流动的微流道(2)， 所述流道体固定在基底(1) 上； 以及 电极单元， 所述电极单元固定在基底(1)上， 且一端嵌入在流道体内并延伸在微流道 (2)中， 另一端为施加电信号的接入端； 其特征在于， 所述电极单元的数量为至少两个， 沿细胞悬浮液流动的方向一字排列； 每 个电极单 元包括沿细胞 悬浮液流动的方向矩形分布的四个电极组； 单个电极单元的四个电极组分别施加同幅值、 同频率的正弦信号， 该四个正弦信号沿 单一绕向具有固定相位差90 °， 在该电极单元的四个电极组构成的区域内产生旋转电场， 使 处于旋转电场中的细胞发生旋转； 沿细胞悬浮液流动的方向的相邻两个电极单 元所施加的正弦信号， 频率具有差值。 2.根据权利要求1所述的一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转微器件， 其特征在 于， 每个电极组包括一个三维电极(302)和与所述三维电极(302)相对应的一个平面电极 (301)； 所有三维电极(302)均位于微流道(2)内， 所述平面电极(301)一端电性连接相应的 三维电极(302)， 所述平 面电极(301)的另一端沿着基底(1)延伸出流道体外， 形成相应的接 入端。 3.根据权利要求2所述的一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转微器件， 其特征在 于， 所述三维电极(302)的横截面呈半圆形， 三维电极(302)的圆弧面侧嵌入流道体内并延 伸在微流道(2)中。 4.根据权利要求1所述的一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转微器件， 其特征在 于， 所述流式电旋转微器件还包括电渗运动组件， 所述电渗运动组件用于通过提供大小可 调的直流电压使微 流道(2)内的流体产生 流速可控的电渗 流运动从而驱动细胞 悬浮液。 5.根据权利要求4所述的一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转微器件， 其特征在 于， 所述电渗运动组件包括分别插在微流道(2)两端的正负电极端， 该两个电极端施加有 大 小可调的直 流电压。 6.根据权利要求1所述的一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转微器件， 其特征在 于， 沿细胞 悬浮液流动的方向的多个电极单 元所施加的正弦信号， 频率依次增大。 7.根据权利要求1所述的一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转微器件， 其特征在 于， 所述流道体一端顶部 设置有细胞悬浮液入口(201)， 另一端顶部设置有细胞悬浮液出口 (202)； 或/和， 所述 流道体、 基底(1)采用透明材 料； 或/和， 所述 流道体与基底(1)通过不可逆的方式键合。 8.根据权利要求1 ‑7任意一项所述的一种用于单细胞电参数测量的流式电旋转微器 件， 其特征在于， 所述电极单 元的数量 为三个， 用于构成三处旋转电场。 9.一种单细胞电参数测量实验 装置， 其特 征在于： 包括： 如权利要求1 ‑8中任意一项所述的用于单细胞电参数测量的流式电旋转 微器件； 旋转信号控制模块， 其用于对电极单 元施加正弦信号； 电渗流驱动控制模块， 其用于提供 大小可调的直 流电压；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115044468 A 2取像单元， 其用于对细胞运动状态取像； 信号处理单元， 其用于对取像进行 数据提取并处 理， 解算出单细胞电参数。 10.根据权利要求9所述一种用于单细胞电学参数测量的一种单细胞电参数测量实验 装置， 其特征在于， 所述信号处理单元提取出取像单元的图像、 再对细胞转速进行提取， 之 后通过基于电旋转 函数的神经网络模型建模计算， 解 算出单细胞电参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115044468 A 3