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091_093-007AP-TW

發佈日期 : 2009-04-29
公告號 I269035
專利名稱 細胞計數分類晶片及其製法與使用該細胞計數分類晶片之方法(全文下載)
公告/公開日 2006/12/21
證書號 I269035
申請日 2004/05/26
申請號 093114930
國際分類 G01N-033/48(2006.01);G01N-021/17(2006.01)
公報卷期 33-36
發明人 李國賓
林哲信
張勝傑
申請人 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY 臺南市東區大學路1號
代理人名 惲軼群;陳文郎
摘要 一種細胞計數分類晶片適用於計數一樣品流體內之細胞數量,其包含:一透明基座,及一中空地形成於基座內的微管道單元。微管道單元具有:一主通道、二互相平 行間隔排列於主通道之二側且頭端互相連通的副通道,及一連通於主通道與等副通道之末端的匯流通道。副通道之頭端互相連通並連通至一形成於基座表面供水流體 進入之導入孔。水流體經導入孔分流進入二副通道中並流至匯流通道時形成二邊鞘流,二邊鞘流限制由主管道流出之樣品流體的寬度至單一細胞可流通之寬度,配合 一影像擷取裝置擷取匯流通道中樣品流體之影像,並計算其內之細胞數量。
專利範圍 1.一種細胞計數分類晶片,適用於計數一樣品流體內之細胞數量,該細胞計數分類晶片包含:
一透明基座;及
一微管道單元,中空地形成於該基座內,具有:
一主通道,頭端連通至一形成於該基座表面供所述樣品流體進入之導入孔;
二副通道,互相平行間隔排列於該主通道之二側,該等副通道之頭端互相連通並連通至一形成於該基座表面供水流體進入之注入孔;
一匯流通道,連通於該主通道與該等副通道之末端以匯流接引樣品流體及水流體並連通至一形成於該基座表面之流出孔;
該二副通道中之水流體流至該匯流通道時形成二邊鞘流,該二邊鞘流限制樣品流體之寬度至單一細胞可流通之寬度,並由監測流經之細胞數量計算樣品流體內含之細胞數量。
2.依據申請專利範圍第1項所述之細胞計數分類晶片,其中該注入孔是由該等副通道之連通處內周面上貫通至該基座底面。
3.依據申請專利範圍第1項所述之細胞計數分類晶片,其中該導入孔是由該主通道之一端內周面上貫穿至該基座之底面。
4.依據申請專利範圍第1項所述之細胞計數分類晶片,其中並連通至一形成於該基座表面之流出孔,該流出孔是由該匯流通道之一端內周面上貫穿至該基座之底面。
5.依據申請專利範圍第1項所述之細胞計數分類晶片,更包含一接續於該等主、副通道末端並管徑寬度漸縮的頸通道,該頸通道之末端就是連接於該匯流通道之末端。
6.依據申請專利範圍第1項所述之細胞計數分類晶片,更包含一輸水通道,該輸水通道頭端連通於該注入孔,並分支出複數分歧段,該等分歧段就是連通至該等副通道之頭端,該輸水通道就是使該等副通道之頭端共同連通至注入孔。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之細胞計數分類晶片,其中該微管道單元更具有一連通於該匯流通道頭、末端間並延伸至該基座外的一分類通道,該細胞計數晶片更包 含一電極單元,該電極單元具有一插伸於該匯流通道鄰近該分類通道處的第一電極、一插伸於該分類通道內的第二電極,及一插伸於該匯流通道內的第三電極,藉由 可選擇地施加電壓於第一與第二電極間及第一與第三電極間,以產生介電泳力驅動樣品流體中不同之細胞分別流入分類通道及匯流通道末端。
8.依據申請專利範圍第7項所述之細胞計數分類晶片,其中,該等電極是由金金屬及鉻金屬所組成,鉻金屬分別貼附於該匯流通道與分類通道內後,金金屬再貼覆於鉻金屬上。
9.一種細胞計數分類晶片之製造方法,其製造方法包含以下步驟:
(A)於一水平之基板之頂面上蝕刻出一主通道、一平行間隔於該主通道兩側的副通道,及頭端共同連通主通道及該等副通道末端的一匯流通道,該等副通道之頭端是互相連通;
(B)在該基板之該等主通道之頭端端以鑽孔機鑽出一貫穿至該基板底面之導入孔,於該等副通道之頭端共同連通處鑽出一貫穿至該基板底面的注入孔,及於該匯流通道之末端鑽出一貫穿至該基板底面的流出孔;
(C)把一玻璃上板覆蓋於該基板頂面並進行高溫接合。
10.依據申請專利範圍第9項所述之細胞計數分類晶片之製造方法,更包含一步驟(D),是將接合好之上板及基板進行封裝。
11.依據申請專利範圍第9項所述之細胞計數分類晶片之製造方法,其中該基板之材質是玻璃。
12.依據申請專利範圍第9項所述之細胞計數分類晶片之製造方法,其中該上板之材質是玻璃。
13.依據申請專利範圍第9項所述之細胞計數分類晶片之製造方法,其中於步驟(A)中更蝕刻出一連通於該匯流通道頭、末端間並往該基座外延伸的一分類通道;
而於步驟(B)中於該分類通道之末端鑽出一貫穿至該基板底面的分類孔;
而於步驟(C)中於該上板覆蓋於該基板之前,先於上板之底面上舖設金屬,再以顯影蝕刻方式刻出一由上板周緣延伸至該匯流通道與該分類通道連通處的第一電極、一由上板周緣延伸至該分類通道末端的第二電極,及一由上板周緣延伸至該匯流通道末端的第三電極。
14.依據申請專利範圍第13項所述之細胞計數分類晶片之製造方法,其中於步驟(C)中,是以蒸鍍的方式先後蒸鍍上鉻金屬及金金屬於該上板之底面。
15.一種使用細胞計數分類晶片之方法,係使用一數位攝影機擷取影像的方式檢測所述細胞計數分類晶片內一樣品流體的細胞,所述樣品流體之流程寬度僅容一細胞單獨流過,使用細胞計數分類晶片之方法步驟如下:
(A)以所述數位攝影機拍攝所述樣品流體流動之數位影像;
(B)圈選該數位影像中樣品流體之流程中的一小段落作為一第一區域;
(C)監測該第一區域中之影像灰階値;
(D)計數該第一區域之影像灰階値改變次數,該第一區域中影像灰階値改變之次數就代表細胞流過之數目。
16.依據申請專利範圍第15項所述之使用細胞計數分類晶片之方法,其中,於步驟(C)中是監測該第一區域二側邊線的灰階値,而於步驟(D)中,該第一區域兩側邊線之灰階値同時改變才代表一細胞流過。
17. 依據申請專利範圍第16項所述之使用細胞計數分類晶片之方法,其中,於步驟(B)中樣品流體之流程中的另一小段落作為一第二區域,該第二區域之寬度較第一 區域之寬度小,較大之細胞通過第一、第二區域時,該二區域之二側邊線之灰階値都同時改變,但如一較小之細胞流過時,僅第二區域兩側邊線之灰階値會同時改 變,藉此方式可分別計數出兩種大小不同之細胞數量。
18.依據申請專利範圍第16項所述之使用細胞計數分類晶片之方法,其中,於步驟(B)中樣品 流體之流程中的另一小段落作為一第二區域,並依偵測細胞之大小定義該二區域之尺寸大小,由影像中可得知該第一、第二區域間隔之實際距離,並由影像灰階値改 變分析中可測得一細胞通過該第一、第二區域之時間差,以量測得知時間差和距離,即為該樣品流體之流速。
圖式簡單說明:
圖1是習知之細胞計數器之立體圖,其中最上層之玻璃板已掀除;
圖2該習知之細胞計數器之立體分解圖;
圖3本發明細胞計數分類晶片之較佳實施例的立體分解圖;
圖4是該較佳實施例之一微管道單元的俯視圖,說明各通道之實際規格;
圖5是該較佳實施例之一匯流通道與二分類通道連接處之局部放大圖,說明一電極單元之設置位置;
圖6是該較佳實施例之匯流通道中一樣品流體可聚焦至寬度達17微米之顯微照片;
圖7是本發明細胞計數分類晶片之製造方法的較佳實施例示意圖;
圖8是使用本發明細胞計數分類晶片以一泵浦推動邊鞘流並與一數位攝影機及一處理單元之架構示意圖,說明由一樣品流體中擷取影像計數細胞的方法;及
圖9是該較佳實施例之複數邊鞘流聚焦該樣品流之示意圖,說明影像擷取分析不同細胞數量及樣品流體之速度的方法。
雜項資料  
專利權異動
專利申
請案號
授權
註記
質權
註記
讓與
註記
繼承
註記
信託
註記
異議
註記
舉發
註記
消滅
日期
撤銷
日期
專利權
始日
專利權
止日
年費有
效日期
年費有
效年次
093114930 無 無 無 無 無 無 無     20061221 20240525 20091220 003
申請案件狀態
專利申
請案號
狀態異
動日期
案件申
請日期
實體審查
申請日
相關申
請案號
公開號 公告號 證書號 證書型別 狀態異
動資料
093114930 20061221 20040526 20040526   200538735 I269035 I269035 發明 初審核准
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