[發明專利]基于多參數檢測集成芯片的全自動細胞生理參數分析儀

無效

• 申請號: 200910154851.0
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN101705184A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 王平;蔡華;肖麗丹;余輝;胡朝穎;吳成雄;王君;程功;胡寧
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;G01N35/00;G01N35/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種細胞生理參數分析儀。

背景技術

細胞外信號檢測方法由于可以實現無損，長時程的測量而受到越來越 多的關注，相關的技術發展也日新月異，如微電極陣列(MEA)，光尋址電 位傳感器(LAPS)，細胞電阻抗測量等等也正在向商業化發展。但是，在進 行細胞生理實驗時，對單一參數的監測往往只能從某一方面反映出細胞的 生理活動，而測試環境的復雜性(各種噪聲源、長期測試后培養液對電極 的腐蝕等)會干擾測試的結果，因此對細胞生理活動機理的揭示需要同時 對多種相關的生理參數進行綜合分析。目前，現有細胞芯片及分析器件功 能單一，只能檢測單一的參數，不能實現多生理參數同時檢測，成為細胞 生理分析快速發展的瓶頸。

2008年4月9日公開的公開號為CN101158677的中國專利申請公開了 一種細胞電生理集成芯片和制作方法，該芯片集微電極陣列傳感器 (microelectrode?array，MEA)，光尋址電位傳感器(light-addressable? potentiometric?sensor，LAPS)和叉指型細胞-阻抗傳感器 (interdigitated?sensor，IDA)三種傳感器于一體，能夠同時檢測細胞 在器件上的貼壁生長狀態，動作電位以及細胞新陳代謝產物中多重離子的 濃度，用于實現多參數的同時并行檢測。

隨著細胞多生理參數分析的需求不斷上升，以及多參數集成芯片的研 究需要，目前還沒有分析器可用于多參數集成芯片以及細胞多種生理參數 的同步檢測和綜合分析。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于多參數檢測集成芯片的全自 動細胞生理參數分析儀，可對細胞多種生理參數進行同時檢測與分析。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：

該基于多參數檢測集成芯片的全自動細胞生理參數分析儀包括封閉的測 量腔，該測量腔內置有芯片接口裝置和多參數集成芯片器件；所述多參數集成 芯片器件由培養腔、多參數集成芯片和器件基底組成，所述多參數集成芯片與 器件基底通過點焊進行連接，培養腔通過無毒膠水固定在多參數集成芯片上； 所述芯片接口裝置包括自下而上依次固定連接在一起的底座、芯片接口電路板 和封蓋，所述封蓋的中心開有與多參數集成芯片器件相適配的通孔，所述封蓋 的通孔的上方連接有壓力墊片，芯片接口電路板上焊接有彈簧頂針，多參數集 成芯片器件置于所述封蓋的通孔中，且壓力墊片、多參數集成芯片器件和彈簧 頂針之間依次形成緊密接觸；所述分析儀還包括測量及控制電路和計算機，所 述測量及控制電路包括光尋址電位傳感器檢測電路、阻抗檢測電路、微電極陣 列檢測電路和中央控制電路，所述光尋址電位傳感器檢測電路、阻抗檢測電路、 微電極陣列檢測電路和計算機分別與中央控制電路連接；光尋址電位傳感器檢 測電路、阻抗檢測電路、微電極陣列檢測電路分別與芯片接口電路板連接。

進一步地，本發明的分析儀還包括進氣閥，該進氣閥通過進氣管與測量 腔相連；所述測量腔內還置有溫度傳感器、濕度傳感器、CO₂濃度傳感器、加熱 器和加濕器；所述測量及控制電路還包括環境控制電路，該環境控制電路與中 央控制電路連接；所述溫度傳感器、濕度傳感器、CO₂濃度傳感器、加熱器、加 濕器和進氣閥分別與環境控制電路連接。

進一步地，本發明的分析儀還包括進樣泵、三通閥和出樣泵，所述三通 閥、進樣泵和測量腔之間依次通過進樣導管連接，所述出樣泵和測量腔之間通 過出樣導管連接，所述進樣導管的出口和出樣導管的進口均置于多參數集成芯 片器件的培養腔內；所述測量及控制電路還包括流動分析控制電路；所述進樣 泵、三通閥和出樣泵分別與流動分析控制電路連接。

進一步地，本發明所述底座和芯片接口電路板的中心均開有通孔，所述底 座和芯片接口電路板的通孔與封蓋的通孔的中心軸線重合。

進一步地，本發明所述阻抗檢測電路包括有源晶振、分頻器、微控制器、 阻抗轉換器、偏置調整電路、程控放大電路、衰減及偏置調整電路、阻抗傳感 器和量程選擇電路；所述有源晶振、微控制器、阻抗轉換器分別與分頻器相連 接；所述微控制器、衰減及偏置調整電路、阻抗傳感器、量程選擇電路、程控 放大電路、偏置調整電路、阻抗轉換器依次相連；所述微控制器與阻抗轉換器 相連。