[發明專利]細胞培養孔板及安裝有細胞培養孔板的細胞培養在線檢測裝置

在審

• 申請號: 202110837008.3
• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN113502225A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 王慧鋒;顧震;田曉麗;顏秉勇;周家樂;沈斌
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C12M3/04
• 分類號: C12M3/04;C12M1/42;C12M1/36;C12M1/34
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

本發明涉及生物化學檢測技術領域，公開了一種集成電學刺激與測量技術的細胞培養孔板，包括孔板底座，在底座上設置若干孔洞，孔洞底部設置電極體，所述電極體包括第一電極和第二電極，第一電極和第二電極均向對側形成多條支極，支極間隔排列，每個支極均由重復規則結構組成，相鄰支極間的圖案呈交錯排列，排布后的電極體形狀與孔洞底部形狀相匹配，所述若干孔洞陣列排布，每個孔洞中的第一電極和第二電極引出至孔板底座的兩端。本發明還公開了所述細胞培養孔板配套的細胞培養在線檢測裝置。本發明實現對細胞培養過程中細胞狀態及生長情況的控制和更精確的檢測。

技術領域

本發明涉及生物化學檢測技術領域，尤其涉及一種用于細胞生長在線檢測的細胞培養孔板及安裝有細胞培養孔板的細胞培養在線檢測裝置。

背景技術

藥物研發及細胞治療技術的發展，迫切需要具有在線、原位、無損和連續的細胞檢測技術，用于對細胞培養過程中細胞生長狀態、生長趨勢和數量進行量化分析。該技術可廣泛用于包括藥物篩選、藥物毒性分析、抗腫瘤藥殺傷效率分析、干細胞培養工藝優化、干細胞分化狀態監測、CarT細胞治療方法驗證等。

傳統的細胞活性檢測需要通過標記細胞，培養結束后需要進行光強度測量來得到想要的數據，該數據即CI(全稱CellIndex)。這就導致實驗流程很長，并且以一次實驗只能得到幾個甚至一個數據，效率低下，需要進行數據分析必須通過多次實驗，才能夠達到圖形繪制和數據分析的數據量的要求。

根據細胞電學性質對細胞生長狀態的測量是當前最重要的細胞在線檢測方法之一。通常，該技術通過施加激勵電壓，以獲取細胞的電學特性，例如，測量細胞的電阻、電容或阻抗等方法。目前，已有的技術通常是通過將細胞培養于電極表面，利用細胞對電極表面阻抗的影響，來獲取細胞生長信息。該種方法通常采用線形叉指電極進行測量，并且所用激勵電壓為固定頻率的正弦波形，因此該方法在測量不同類型細胞時，由于細胞取向、尺寸和形狀的差異，所達到的檢測靈敏度也存在差異，即單一電極體支路中叉指電極單元的設計難以滿足所有指定細胞生長的高靈敏檢測。

顯然，為達到對特定細胞測量的較高靈敏度，需要對叉指電極的形狀、間距、材料和厚度等參數進行改進或者重設計，并開發具有高準確性和穩定性的儀器系統以用于對電極表面的細胞生長進行測量，獲得細胞生長狀態動態變化曲線，從而廣泛用于細胞生長實驗中。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種細胞培養孔板及細胞培養在線檢測裝置,實現對細胞培養過程中細胞生長的控制和細胞生長狀態的檢測。

本發明采取的技術方案是：

一種細胞培養孔板，其特征是，包括孔板底座，在底座上設置若干孔洞，孔洞底部設置電極體，所述電極體包括第一電極和第二電極，第一電極和第二電極均向對側形成多條支極，支極間隔排列，形成叉指形式，每個支極由重復排列的幾何圖案單元結構，由導線連接組成，相鄰支極間的圖案呈交錯排列，排布后的電極體形狀與孔洞底部形狀相匹配，所述若干孔洞陣列排布，每個孔洞的第一電極和第二電極引出至孔板底座兩端的接口。

進一步，所述支極的數量為16至100條；所述孔洞陣列為16-384孔。

進一步，所述孔洞截面形狀為圓形、方形、矩形或六邊形中的一種，孔洞底部材料為玻璃、石英、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯材料中的一種，所述電極體結構通過磁控濺射或蒸鍍工藝加工在孔洞底部，所述電極體外層為厚度10nm至500nm的導電材料，所述電極體外層的導電材料為金、鉑、銠、釕、銀、氯化銀、聚吡咯或聚3,4-乙烯二氧噻吩中的一種。

進一步，細胞貼壁培養于所述孔洞底部，培養過程中細胞個體覆蓋在電極體區域，并跨越在第一電極和第二電極之間。