[發(fā)明專(zhuān)利]用于單細(xì)胞檢測(cè)的多功能探針

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110211911.5
• 申請(qǐng)日: 2011-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102262113A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧寧;汪長(zhǎng)嶺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/30
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/30;G01K7/02
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于單細(xì)胞檢測(cè)領(lǐng)域的多功能探針，特別涉及玻璃管表面的薄膜熱電偶的制作，PH敏感微電極以及離子濃度微電極制作。?

背景技術(shù)

人們對(duì)生命現(xiàn)象的觀察和研究已經(jīng)深入到單細(xì)胞、單分子的水平，如何在這樣一個(gè)尺度范圍內(nèi)獲取有用的生物理化信息對(duì)各個(gè)研究領(lǐng)域均提出了新的要求。單細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用漸漸成為現(xiàn)代分析研究的主流領(lǐng)域之一?？蛇M(jìn)行實(shí)時(shí)、在線、原位、活體檢測(cè)的分子探針和超微型生物傳感器成為人們研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。?

其中德國(guó)馬普生物物理研究所Neher和Sakmann在1976年創(chuàng)建了膜片鉗技術(shù)，這是一種以記錄通過(guò)離子通道的離子電流來(lái)反映細(xì)胞膜單一的(或多個(gè)的離子通道分子活動(dòng)的技術(shù))。以后由于吉?dú)W姆阻抗封接方法的確立和幾種方法的創(chuàng)建。這種技術(shù)點(diǎn)燃了細(xì)胞和分子水平的生理學(xué)研究的革命之火，它和基因克隆技術(shù)并架齊驅(qū)，給生命科學(xué)研究帶來(lái)了巨大的前進(jìn)動(dòng)力。這一偉大的貢獻(xiàn)，使Neher和Sakmann獲得1991年度的諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。發(fā)展至今，已經(jīng)成為現(xiàn)代細(xì)胞電生理的常規(guī)方法，它不僅可以作為基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)研究的工具，而且直接或間接為臨床醫(yī)學(xué)研究服務(wù)，目前膜片鉗技術(shù)廣泛應(yīng)用于神經(jīng)(腦)科學(xué)、心血管科學(xué)、藥理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、病理生理學(xué)、中醫(yī)藥學(xué)、植物細(xì)胞生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理等多學(xué)科領(lǐng)域研究。?

基于膜片鉗技術(shù)，在探測(cè)細(xì)胞膜離子電流的同時(shí)測(cè)量其他的生物信號(hào)，如細(xì)胞內(nèi)的溫度、PH值、離子濃度等，則可為研究單細(xì)胞的生命過(guò)程提供更多的理化參數(shù)，為單細(xì)胞基礎(chǔ)研究提供研究工具，也可作為藥物篩選提供高效的工具。?

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的在于提供一種用于單細(xì)胞檢測(cè)的多功能探針，可同時(shí)檢測(cè)多種生理信號(hào)的單細(xì)胞探針，為測(cè)量單細(xì)胞理化參數(shù)和研究細(xì)胞生命過(guò)程提供新的研究工具。?

技術(shù)方案：本發(fā)明的用于單細(xì)胞檢測(cè)的多功能探針包括細(xì)胞內(nèi)測(cè)溫薄膜熱電偶和三個(gè)微電極，所述的三個(gè)微電極為：膜電位測(cè)量和離子通道檢測(cè)微電極，PH值測(cè)量微電極，離子濃度檢測(cè)微電極；所述三個(gè)微電極都為圓錐形，三個(gè)微?電極緊靠在一起，三個(gè)微電極的圓錐尖位于同一方向；所述測(cè)溫薄膜熱電偶由兩種金屬薄膜和絕緣層組成，其中兩種金屬薄膜在三個(gè)微電極的外側(cè)尖端形成測(cè)溫結(jié)，其余部分相互絕緣。?

三個(gè)微電極通過(guò)含有三內(nèi)管芯的玻璃管熱處理拉制而成。?

所述PH值測(cè)量微電極，采用PH敏感液膜、PH敏感玻璃或固態(tài)PH傳感器實(shí)現(xiàn)。所述離子濃度測(cè)量微電極，采用離子敏感玻璃或離子敏感聚合物膜。?

所述的測(cè)溫薄膜熱電偶，采用可濺射或蒸鍍的靶材；其中選擇鉑-鎢、鉑-金、鉑-銀或鉑-銅在常溫下有較大熱電動(dòng)勢(shì)差的金屬材料對(duì)，或使用銅鎳-銅、鉑銠-鉑、鎳鉻-銅鎳商用合金材料對(duì)。?

所述所述絕緣層采用SiO₂或MgO，通過(guò)磁控濺射絕緣材料實(shí)現(xiàn)。?

有益效果：通過(guò)此方法得到的單細(xì)胞檢測(cè)探針，在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的離子通道、膜電位測(cè)量功能的同時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)外溫度的測(cè)量，以及細(xì)胞內(nèi)pH值和離子濃度。其中溫度測(cè)量功能提供的溫度反饋也進(jìn)一步的提高了pH值測(cè)量的精度。?

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明多功能探針結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2是本發(fā)明第二步，在其中一根微管內(nèi)使用PH敏感玻璃和使用PH敏感材料液膜。?

圖3是本發(fā)明第三步，在其中一根微管內(nèi)使用離子敏感玻璃和離子敏感聚合物膜。?

圖4是本發(fā)明第四步，在玻璃電極外側(cè)制作的薄膜熱電偶。?

以上圖中包含：測(cè)溫薄膜熱電偶11，膜電位測(cè)量和離子通道檢測(cè)微電極12，PH值測(cè)量微電極13，離子濃度檢測(cè)微電極14；玻璃微電極21，PH敏感玻璃22，PH敏感玻璃尖端封接23，PH敏感玻璃和玻璃微電極內(nèi)壁封接24，PH敏感液膜25；玻璃微電極31，離子敏感玻璃32，離子敏感玻璃尖端封接33，離子敏感玻璃和玻璃微電極內(nèi)壁封接34，離子濃度敏感聚合物膜35；玻璃微電極41，薄膜熱電偶42；金屬薄膜一43，絕緣層44，金屬薄膜二45。?

具體實(shí)施方式