[發明專利]壓電調制與傳感單細胞力學分析裝置及方法

無效

• 申請號: 201010617641.3
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102135525A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 韋曉蘭;單振秀
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: G01N27/60
• 分類號: G01N27/60
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種壓電調制與傳感單細胞力學動態分析裝置，其包括壓電芯片、檢測池和控制與檢測系統；其特征在于：所述壓電芯片封裝于檢測池內，通過控制與檢測系統進行壓電調制與傳感單細胞力學動態分析；所述壓電芯片由壓電薄片及其表面分布的至少一組電極對構成，所述電極對包含至少一個面積與單個細胞適配、表面經化學修飾的微電極，一組電極對與壓電薄片構成一壓電諧振器；所述檢測池包括基座、彈性墊圈和有溶液出入口的封蓋，所述基座中央形成有容納壓電芯片和細胞溶液的下凹空腔，所述壓電芯片的兩面設置彈性墊圈，位于下凹空腔內，并通過封蓋與基座扣合，將壓電芯片加緊固定，所述封蓋上的溶液出入口與所述下凹空腔相通；所述控制與檢測系統包括工作電路、電壓掃描器、電學測量儀和個人計算機，所述工作電路與壓電芯片上的壓電諧振器相連使其諧振，電壓掃描器與工作電路連接控制壓電諧振器的工作電壓，電學測量儀與工作電路連接測量壓電諧振器的諧振信號，計算機分別與工作電路、電壓掃描器、電學測量儀連接，進行壓電諧振器的程序控制及其信號采集和數據分析。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述工作電路是壓電諧振器電路，其工作電壓范圍為1～30?V、頻率范圍為0.1～1000?MHz。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于：所述壓電諧振器在壓電芯片上陣列布置多個。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于：所述工作電路還包含程序控制的多選一開關電路。

5.根據權利要求1、2、3或4所述的裝置，其特征在于：所述電學測量儀是指電壓、電流和/或頻率信號檢測儀器。

6.根據權利要求1、2、3或4所述的裝置，其特征在于：所述電學測量儀是指數字電壓表、數字電流表、頻率計數器和/或數字示波器。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于：所述電學測量儀的測定電壓范圍為0～10?V、電流范圍為0～1?A、頻率范圍為0.1～1000?MHz。

8.利用權利要求1、2、3或4所述的裝置進行所述壓電調制與傳感單細胞力學動態分析的方法，其特征在于：所述方法是先向檢測池通入細胞溶液，當單個細胞粘附固定在壓電諧振器的化學修飾微電極上后，通入細胞測試緩沖液，并沖洗出未粘附的多余細胞；然后通過控制與檢測系統控制使微電極產生振動，并與粘附細胞相互作用，通過電壓掃描方法和電學測量方法，同步進行單細胞力學的動態調制與實時傳感；最后采用機電耦合模型和數學方法，解析微電極振動與粘附細胞的作用力、以及諧振信號變化與細胞力學參數的函數關系，獲取細胞力學性質與力學調制的動態關系，從而實現單細胞力學動態分析。