流，使细胞(41)受到横向Dean拽力Fd;且在流道截面作用相互抵消点细胞受到的这两种力的作用相互抵消；使得非对称正弦形流道(21)入口处随机分散于整个流道的细胞(41)，在经过周期性的惯性升力&和Dean拽力F D作用后，在非对称正弦形流道(21)的出口处均匀聚焦成一束。
[0019]优选的:采用伪随机序列进行阻抗测量时，在微型计算机(13)上编写程序产生最大长度序列，通过数据采集卡(12)的D/A转换器将数字信号转换成模拟信号后，分成两路施加到激励施加电极上；当细胞(41)经过检测主流道(22)的测量区域时，细胞(41)引起的电流响应信号通过信号传感电极传送至跨阻放大器(273)上转换成电压信号；两路响应电压信号通过差分放大器(274)进行差分运算后，通过数据采集卡(12)进行低通滤波和A/D转换，将得到的数字信号传送至微型计算机(13);在微型计算机(13)中，对获取的数字响应信号进行快速m序列变换得到系统的脉冲响应信号，对脉冲响应信号进行快速傅里叶变化得到系统的阻抗谱。
[0020]有益效果:本发明提供的一种集成细胞聚焦与检测的方法及其微型化系统，相比现有技术，具有以下有益效果:
[0021]有限雷诺数情况下，细胞在非对称正弦形流道中受到流体的惯性迀移效应和Dean流作用，将逐渐稳定聚焦在特定的横向位置上。当聚焦呈束的细胞沿检测主流道运输到测量区域时，借助伪随机序列差分阻抗测量电路分析细胞存在造成的系统阻抗变化。伪随机序列阻抗测量方法的基本流程为，微型计算机通过软件编程产生伪随机序列信号，利用数据采集卡进行D/A转换后通过激励施加电极向检测主流道中施加激励信号。响应传感电极得到的响应信号依次经过跨阻放大运算、差分放大运算后，通过数据采集卡进行A/D转换，并将得到的数字信号传输至微型计算机进行数据转换和分析。
[0022]采用上述非对称正弦形流道惯性聚焦技术，使细胞在测量区域的横向位置一致，有效提高了细胞检测系统的准确性和稳定性。构建的伪随机序列电阻抗测量电路，将激励信号的产生与响应信号的分析都通过软件编程实现，极大降低了细胞检测系统的复杂度，并能在极短的时间内获取细胞的宽频阻抗谱。采用的差分检测方法能够避免细胞悬浮液波动等带来的影响，提高了检测的稳定性。另外，本系统在检测过程中无需鞘液、无需复杂的生化标记预处理，具有操作简单、自动化程度高等优点，可广泛用于细胞生物学研宄。
【附图说明】
[0023]图1为本发明集成细胞聚焦与检测的微型化系统整体结构示意图；
[0024]图2为本发明微流控芯片的结构示意图；
[0025]图3为本发明非对称正弦形流道中细胞惯性聚焦的原理示意图；
[0026]图4为本发明非对称正弦形流道入口处和出口处的细胞分布示意图；
[0027]图5为本发明测量区域的局部放大图；
[0028]图6为本发明伪随机序列电阻抗测量电路原理示意图。
[0029]图中:11、微流控芯片，12、数据采集卡，13、微型计算机，14、样品进样装置，15、样品收集装置，161、第一微管，162、第二微管，111、流道层，112、基底层，113、PCB板，121、电缆线，131、数据线，21、非对称正弦形流道，22、检测主流道，231、第一聚电解质凝胶，232、第二聚电解质凝胶，241、第一电导液储蓄池，242、第二电导液储蓄池，25、密封圈，29、紧固件，211、样品入口，221、样品出口，261、激励银-氯化银导线，262、响应银-氯化银导线，271、激励电极连接端口，272、响应电极连接端口，273、跨阻放大器，274、差分放大器，281、激励信号接口，282、响应信号接口，31、非对称正弦形流道流道内壁面，32、非对称正弦形流道流道外壁面，33、Dean流，41、细胞。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0031]一种集成细胞聚焦与检测的微型化系统，如图1所示，包括微流控芯片11、数据采集卡12、微型计算机13、样品进样装置14和样品收集装置15。其中，所述微流控芯片11包括由上到下依次对准封装的流道层111、基底层112和PCB板113。样品进样装置14、样品收集装置15通过微管与流道层111连接，分别用于细胞悬浮液样品的进样、收集。微型计算机13通过数据线131与数据采集卡12连接，用于通过软件编程实现伪随机激励信号的产生和对系统响应信号的处理，以及细胞多性能参数的分析和显示。数据采集卡12通过电缆线121与PCB板113连接，用于数据采集并进行D/A转换和A/D转换。
[0032]如图2所示，所述流道层111包括非对称正弦形流道21、检测主流道22。非对称正弦形流道21 —端为样品入口 211，样品入口 211通过第一微管161与样品进样装置14连接。非对称正弦形流道21的另一端为检测主流道22，检测主流道22出口为样品出口 221，样品出口 221通过第二微管162与样品收集装置15连接。
[0033]所述检测主流道22的流道一侧设置有两个激励施加电极，而另一侧设置有与激励施加电极相对应的响应传感电极；所述激励施加电极包括依次连接的第一聚电解质凝胶231、第一电导液储蓄池241以及激励银-氯化银导线261，所述第一聚电解质凝胶231与检测主流道22相接；所述响应传感电极包括依次连接的第二聚电解质凝胶232、第二电导液储蓄池242和响应银-氯化银导线262，所述第二聚电解质凝胶232与检测主流道22相接；如图5所示，两对电导液储蓄池对称分布于检测主流道22的两侧，聚电解质凝胶位于检测主流道22和电导液储蓄池之间。所述非对称正弦形流道21为曲率半径不同的弯流道交替组成；所述非对称正弦形流道21的截面为矩形，且截面宽度可不一致。
[0034]所述第一聚电解质凝胶231与第二聚电解质凝胶232关于检测主流道22对称设置。
[0035]所述PCB板113的集成电路包括激励信号接口 281、激励电极连接端口 271、响应电极连接端口 272、跨阻放大器273、差分放大器274以及响应信号接口 282。激励信号接口 281 —端通过铜箔线分成两路与激励电极连接端口 271连接，激励信号接口 281另一端通过电缆线121与数据采集卡12连接。响应电极连接端口 272、跨阻放大器273、差分放大器274、响应信号接口 282通过铜箔线依次连接，响应信号接口 282另一端通过电缆线121与数据采集卡12连接。
[0036]所述激励银-氯化银导线261 —端插入第一电导液储蓄池241，并通过密封圈25进行密封，激励银-氯化银导线261的另一端与激励电极连接端口 271连接。响应银-氯化银导线262 —端插入第二电导液储蓄池242，并通过密封圈25进行密封，响应银-氯化银导线262的另一端与响应电极连接端口 272连接。激励银-氯化银导线261、第一电导液储蓄池241和第一聚电解质凝胶231构成激励施加电极，第二电解质凝胶232、第二电导液储蓄池242和响应银-氯化银导线262构成响应传感电极。
[0037]所述数据采集卡12 —端与微型计算机13连接，所述数据采集卡另一端与PCB板113连接；所述样品进样装置14与样品入口 211连接；所述样品收集装置15与样品出口221连接。
[0038]所述微型计算机13、数据采集卡12、激励信