低成本基于电阻抗的微流细胞仪开发

       镰状细胞病（SCD）是一种由红细胞（RBC）中发现的突变血红蛋白分子（HbS）引起的遗传性疾病。HbS在低氧环境中聚合，导致患者出现疼痛性血管阻塞。SCD的实验室诊断通常通过外周血涂片检测镰状细胞的存在，以及通过电泳和高效液相色谱检测HbS来完成。最近，流式细胞术技术配合镰状细胞检测，展示了在单细胞层面定量测量镰状细胞的能力，利用软件算法进行细胞成像分析（Van Beers 等，《美国血液学杂志》，2014年）和电阻抗测量（Liu 等人，Sensors and Actuators B： Chemical 2018）。本文展示了一种便携性价比的基于电阻抗的传感器及其与基于微流控的镰状分析结合使用的能力，用于镰状细胞微流细胞术。

      阻抗微流细胞仪基于市售集成电路（IC）AD5933。通过微控制器和定制印刷电路板上的额外电路，我们能够产生频率高达100kHz的正弦波信号，每秒采样多达200个数据点，材料成本低于60美元。阻抗测量范围经过优化，通常与微流控芯片配合使用。为了测量镰状细胞，阻抗微流细胞仪与我们独特的聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控镰状细胞检测法配合使用（Du等，PNAS 2014）。细胞悬浮在磷酸盐缓冲盐水（PBS）培养基中，并通过压力驱动流动在微通道中移动。阻抗测量是通过将两个Ti/Au电极嵌入微通道中，随着电池流过电极实现的。数据被捕获并使用定制的MATLAB脚本供后期处理。使用健康供体和SCD患者的红细胞来展示该系统的能力。结果显示，我们的系统能够区分正常红细胞和镰状细胞，以及镰状和非镰状细胞。镰状细胞的检测性能可与商用阻抗分析仪媲美。这一概念验证设计旨在最大限度地减少细胞计定所需的物理空间，并在其限制范围内实现经济且可靠的细胞计定结果。

        原标题：Development of a Low-Cost Electrical Impedance-Based Microflow Cytometer

        通讯作者：Darryl Dieujuste,

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