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库尔特原理及其应用

工程研究（跨学科视野中的工程） 2016年第6期8卷 582-592页

作者：杨文志王晓东李橙中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

在研究血液细胞的自动检测技术时,美国人华莱士?H?库尔特于20世纪50年代提出了库尔特原理,也被称为电敏感区法,即利用微颗粒随导电液体通过电敏感区时形成的脉冲信号来测量其尺寸和数量(或频度)的一种电学方法,其后逐渐发展成为血液自... 详细信息

在研究血液细胞的自动检测技术时,美国人华莱士?H?库尔特于20世纪50年代提出了库尔特原理,也被称为电敏感区法,即利用微颗粒随导电液体通过电敏感区时形成的脉冲信号来测量其尺寸和数量(或频度)的一种电学方法,其后逐渐发展成为血液自动检测的一项成熟技术,并被美国卫生部门定为该行业的检测标准。本文介绍了库尔特原理及其发展历程,详述了该原理在细胞、基因和冶金等领域里的应用。库尔特原理的应用已不仅局限于细胞计数等血液学方面,在空气与水污染、食品、燃料、润滑、涂料、海洋生物、造纸、制药、石油化工、摄影、染料、疫苗等超过四十个领域里同样应用广泛。

关键词：库尔特原理颗粒电阻细胞基因冶金化工

库尔特原理诞生与发展的历程——纪念库尔特原理发明50周年

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中国粉体工业 2009年第2期 1-7页

作者：陈卫贝克曼库尔特公司

库尔特原理发明50周年自从20世纪50年代中期发明库尔特原理后,库尔特原理成为了行业的根基,满足了对自动化血细胞计数仪器的需求。自华莱士·H.库尔特和他的兄弟小约瑟夫·R．库尔特提出了一种使细胞通过一个感测小孔的简单想法以来，... 详细信息

库尔特原理发明50周年自从20世纪50年代中期发明库尔特原理后,库尔特原理成为了行业的根基,满足了对自动化血细胞计数仪器的需求。自华莱士·H.库尔特和他的兄弟小约瑟夫·R．库尔特提出了一种使细胞通过一个感测小孔的简单想法以来，此行业的发展经历了三个阶段。

关键词：库尔特原理发明血细胞计数发展经历自动化行业

基于库尔特原理的微流控微粒检测计数系统研究

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基于库尔特原理的微流控微粒检测计数系统研究

作者：高林耿上海交通大学

学位级别：硕士

微粒的检测计数在各个领域应用广泛,光学微粒检测方式信息丰富,结果较为准确,但处理速度低,设备与环境要求高,检测成本较高,电学检测中的电阻脉冲检测方式因为其原理简单清晰、设备要求低、可集成性好的优点备受关注。为了制作成本低廉... 详细信息

微粒的检测计数在各个领域应用广泛,光学微粒检测方式信息丰富,结果较为准确,但处理速度低,设备与环境要求高,检测成本较高,电学检测中的电阻脉冲检测方式因为其原理简单清晰、设备要求低、可集成性好的优点备受关注。为了制作成本低廉、便携式、可集成、可靠的电阻脉冲微粒检测系统,本文研究了如下内容:（1）根据理论计算,提出一种可提高检测灵敏度、电极靠近检测区域的微流控库尔特计数芯片设计,制备了PDMS芯片并根据毛细阀的原理集成检测电极。对比铋铟锡合金、石墨烯、碳纳米管和导电银浆四种导电材料的理化性质和微电极制作表现后选择铋铟锡合金在芯片内集成了定位准确的检测电极。（2）根据检测芯片等效电路分析了电阻脉冲微粒检测中脉冲信号的来源,并根据信号特点设计制造了可以提高检测灵敏度的前置降噪放大电路。根据需求设计并制作了可通过手机蓝牙控制的高分辨率、便携式、低成本的压力进样系统。选择满足实验要求的数据采集模块,并与微流控检测芯片、前置降噪放大电路、压力进样系统集成为微流控电阻脉冲微粒检测系统,并根据检测数据特点设计了数据处理及计数算法。（3）利用集成的微流控电阻脉冲微粒检测系统对聚苯乙烯微球、秀丽隐杆线虫及虫卵等微粒进行了检测计数。以聚苯乙烯微球检测计数结果为例分析了脉冲波峰形状特点及产生原因。对比了铂电极与铋铟锡合金电极的检测效果,验证了距离检测区域更近的检测电极能够提高检测灵敏度这一结论。对比分析了秀丽隐杆线虫及虫卵的检测计数情形与结果,通过改进芯片结构设计及检测参数,实现了线虫与虫卵的计数,展现了在线虫生殖毒性研究方面的应用前景。

关键词：微粒检测计数微流控库尔特原理毛细阀

基于库尔特原理的微流控芯片及细胞阻抗检测研究

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基于库尔特原理的微流控芯片及细胞阻抗检测研究

作者：刘逸松重庆理工大学

学位级别：硕士

检测细胞的机械性能和电学特性是研究细胞物理学、医学和基础生物学的重要手段,可以揭示细胞内部的物理和化学机制,以及细胞对外界环境的响应和适应能力,两者相结合可以更加全面地研究细胞的特性。传统的的单细胞机械性能检测主要包括... 详细信息

检测细胞的机械性能和电学特性是研究细胞物理学、医学和基础生物学的重要手段,可以揭示细胞内部的物理和化学机制,以及细胞对外界环境的响应和适应能力,两者相结合可以更加全面地研究细胞的特性。传统的的单细胞机械性能检测主要包括原子力显微镜法、微吸管法以及光镊法,它们存在检测通量低、操作复杂等缺陷,在实际应用中受到制约。随着微流控技术的发展,基于微流控技术的检测方法不断出现,收缩通道诱导变形法是其中很有代表性的方法。该方法将收缩通道和阻抗细胞仪技术相结合,可以实现对单个细胞的应变能力和阻抗特征的连续测量。该方法具有检测准确度高、设备体积小、数据处理简单等特点,能够进行高速、实时、准确的单细胞分析。在细胞分析和单细胞检测等应用领域有着广泛的应用前景。基于这些优势,本课题组结合库尔特原理提出了可以同时检测收缩通道中单细胞机械性能与电学特性的检测方法,具体开展了如下研究:(1)借助自制拉针仪制作了带有收缩结构的玻璃毛细管,并用带有收缩结构的玻璃毛细管作为模具设计制作了三种不同电极结构的微流控检测芯片,简化了传统微流控芯片的制作流程。其中ITO共面电极采用光刻法进行制作;铂电极选取了杆状电极,并通过模型复制的方法制作了电极沟道;银电极采用化学镀的方法直接加工在玻璃毛细管的内壁两侧,使电极与通道实现一体化。对三种电极检测性能分别进行了测试对比,结果表明铂电极对于不带电小球通过检测区域时的检测能力最好。ITO共面电极自身阻值相比起铂电极更大,导致其检测性能弱于铂电极。通过化学镀方法制作的银电极性能稍弱于铂电极,这可能是由于镀层较薄导致的。结合电极检测性能以及芯片制作难度,本文选用基于铂电极的微流控芯片开展了后续检测。(2)对库尔特原理和细胞阻抗原理进行了详细论述,明确了细胞在低频信号与高频信号下的电学特性,结合理论分析并根据检测通道中的信号特点设计制作了硬件电路,开发了便于信号采集与分析的上位机软件,与微流控检测芯片相结合组成了微流控细胞机械性能与电学特性检测系统,对斑马鱼胚胎细胞开展了检测实验,实验表明,在低频信号下健康斑马鱼胚胎细胞具有绝缘特性,测得其通过收缩通道引起的电压幅值变化与时间变化主要取决于细胞体积大小;死亡斑马鱼胚胎细胞通过收缩通道引起的电压幅值变化非常微弱,证明了斑马鱼胚胎细胞膜的选择透过性与细胞活性有关;在高频信号下,对斑马鱼胚胎细胞进行跟踪检测,结果表明三个不同生长阶段下测得电压幅值变化具有明显差异,可以基于此规律利用电信号反推其生长阶段。(3)建立了微小孔径中玻璃微针尖端内径与阻值的电学关系,对尖端阻值公式与检测方法进行了优化,建立了玻璃微针内径检测系统。借助自制拉针仪制备出尖端长度相等,内径不同的玻璃微针,利用检测装置对微针尖端阻值进行检测,将检测结果与光学显微镜检测的内径进行拟合,拟合程度达到0.9723。利用检测装置对不同尖端长度、不同内径、不同柄部内径的玻璃微针进行检测,检测结果与光学显微镜检测结果相对误差均值仅为0.914%,验证了本装置的准确性、有效性和可靠性。

关键词：库尔特原理微流控芯片细胞检测玻璃毛细管

贝克曼库尔特DIFF2血球分析仪原理与维修

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医疗装备 2006年第10期19卷 53-54页

作者：周刚深圳市博爱投资管理有限公司保障部广东深圳518001

本文讲述了库尔特血球的工作原理,液路的工作流程,常见故障的分析与处理。

关键词：库尔特原理计数单光比色

贝克曼库尔特ACT DIFF2血液分析仪工作原理及常见故障维修

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武警医学 2009年第8期20卷 727-727页

作者：李晖武警北京总队第三医院北京100039

ACTDIFF2是贝克曼库尔特公司推出的最新款三分类血液分析仪，具有稳定性高、故障率低的特性，可很好适应医院门、急诊工作的需要，本文就该仪器的工作原理及两种常见故障的维修方法作以探讨。1工作原理库尔特原理是利用电阻抗法测量细... 详细信息

ACTDIFF2是贝克曼库尔特公司推出的最新款三分类血液分析仪，具有稳定性高、故障率低的特性，可很好适应医院门、急诊工作的需要，本文就该仪器的工作原理及两种常见故障的维修方法作以探讨。1工作原理库尔特原理是利用电阻抗法测量细胞的数量和体积，其内容为：血细胞是电的不良导体，当一个细胞通过计数小孔时，会导致小孔两端电阻的瞬间变化，将其转化成脉冲，感应器通过检测脉冲的数量及大小，从而计算出通过小孔的细胞数量及体积。脉冲的数量代表细胞的数量，脉冲的大小反映细胞的体积大小。

关键词：库尔特原理白细胞计数血小板本底计数高

微粒检测用微孔的聚焦离子束加工及其验证平台搭建

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纳米技术与精密工程 2015年第6期13卷 443-447页

作者：林枫徐宗伟申雪岑精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学) 天津300072

库尔特原理是微粒检测的一种标准技术,而微纳尺度微孔的制造是库尔特原理的关键部分.本文采用聚焦离子束(FIB)技术进行固态微孔的加工,并自行设计搭建基于FPGA的测试平台对加工出的微孔进行检测.测试结果表明:采用该技术加工的固态微孔... 详细信息

库尔特原理是微粒检测的一种标准技术,而微纳尺度微孔的制造是库尔特原理的关键部分.本文采用聚焦离子束(FIB)技术进行固态微孔的加工,并自行设计搭建基于FPGA的测试平台对加工出的微孔进行检测.测试结果表明:采用该技术加工的固态微孔能够产生基准电流信号,但是基准信号会随时间变化,且随着输入电压的变化呈非线性变化.

关键词：聚焦离子束库尔特原理 focused ion beam (FIB)

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新型血液分析仪测控系统设计

新型血液分析仪测控系统设计

作者：裴永召南京理工大学

学位级别：硕士

随着社会的快速发展,人们对自己的健康状况越来越关注。医生可以根据血液中各种细胞的含量来判断就诊者是否健康,因此血液细胞的浓度已然成为了判断大多数疾病是否存在的参照,准确测量出血液中各种细胞的含量也变的尤为重要。目前血液... 详细信息

随着社会的快速发展,人们对自己的健康状况越来越关注。医生可以根据血液中各种细胞的含量来判断就诊者是否健康,因此血液细胞的浓度已然成为了判断大多数疾病是否存在的参照,准确测量出血液中各种细胞的含量也变的尤为重要。目前血液分析仪是测量细胞浓度最为常用的仪器之一,其检测结果可以作为判断疾病类型的依据,因此必须要研制高精度的检测仪器。本课题测试系统采用库尔特原理,以恒流源为基准,细胞通过宝石孔产生电压脉冲信号,主控板对该信号进行采集、处理及分析得到检测结果。主控板控制核心采用微处理器STM32F207,通过USB或串口可以与PC机相连实现人机交互及数据的传输,同时主控板通过CAN总线与阀控制板、电机控制板及温度控制板连接,它们之间相互协调实现系统功能。本系统也引入了嵌入式实时操作系统RT-Thread,以此来提高各个模块间的协调能力和仪器的执行效率。细胞信号为微小信号,它的测量很容易受到外界干扰,因此对于这种高精度的微小信号测量系统,其供电电源的精度对测量有很大的影响。本系统电源模块采用新的设计,有效解决了电源干扰对测量的影响。信号的测量数据中会存在干扰和误差,本系统检测血细胞的状态,通过曲线拟合确定界标得出最佳计数方案。最后对血液样本进行检测,将检测结果与标准值对比,测试结果符合精度与重复性设计要求。

关键词：血液检测库尔特原理电源设计嵌入式系统

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基于PC的全自动五分类血细胞分析仪的研制

基于PC的全自动五分类血细胞分析仪的研制

作者：饶蔚巍南昌大学

学位级别：硕士

随着基础医学的飞速发展,先进科学技术和实验仪器的广泛应用,检验医学在临床诊治疾病工作中发挥了越来越重要的作用。在我国,由于改革开放的深化,与国外技术交流和信息沟通加快,以及计算机技术的快速发展,促进了检验医学研究进程,血细... 详细信息

随着基础医学的飞速发展,先进科学技术和实验仪器的广泛应用,检验医学在临床诊治疾病工作中发挥了越来越重要的作用。在我国,由于改革开放的深化,与国外技术交流和信息沟通加快,以及计算机技术的快速发展,促进了检验医学研究进程,血细胞分析仪更是得到迅猛的发展。本文介绍了一种基于PC控制的五分类血细胞分析仪的研制。实现了白细胞、红细胞、血小板、血红蛋白的检验,并得到WBC、RBC、PLT、HCT、MCV、MCH、MCHC、RDW、MPV、PCT、PDW等检验参数,同时可以绘出白细胞、红细胞、血小板的直方图,以及对检验结果的查询和报表打印。在文章中首先介绍了血细胞分析仪的库尔特计数原理,光散射法血细胞分析原理等血细胞检验原理及其相关应用技术。其次对仪器选配的硬件,控制用PCI板卡的功能特性作了详细的说明。而后概述了整个血样检验的全过程。且对所用到软件VB6.0及MATLAB的ActiveX服务器端协议和数据库工具箱的性能进行了介绍。

关键词：五分类血细胞分析仪库尔特原理直方图 MATLAB 工具箱