一種細胞動態離子流檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及動態離子流檢測技術領域，具體涉及一種細胞動態離子流檢測裝置。
【背景技術】
[0002]動態離子流檢測技術采用微電極接近被測樣品的方式采集信號，微電極并不接觸或侵入樣品，測量過程對樣品無任何損傷性，動態離子流檢測技術特有的非損傷性測量方式使其可應用于生物活體到非生物體的廣大范圍樣品，生物活體樣品可以是生物整體、器官、組織、細胞層、單細胞乃至富集的細胞器等，非生物體可以是金屬材料、顆粒物體、膜材料等等。
[0003]動態離子流檢測技術基于菲克定律，離子/分子運動所產生的電位差能夠計算出被測環境溶液或空間中的離子/分子濃度和流速等信息。通過這些信息能夠得出被測物體的各種屬性狀態等信息。這種對離子/分子要運動信號的檢測方法被應用于生命科學、材料科學、醫學等領域。
[0004]現有的動態離子流檢測系統一般適合組織或器官樣品的檢測，對于細胞的檢測，需要采用化學試劑將細胞固定在培養皿底而后才可以檢測，采用化學試劑將細胞固定的檢測方法容易損傷細胞或因化學試劑的化學特性導致細胞生理活動的變化從而測試的結果不準確，且這種方式固定細胞程序很復雜，不容易操作，導致后續細胞的離子/分子的檢測過程繁瑣。
【發明內容】
[0005]針對現有檢測裝置中采用化學試劑固定細胞的方法容易損傷細胞或導致細胞生理活動的變化從而導致檢測結果不準確的缺陷，本發明提供了一種細胞動態離子流檢測裝置。
[0006]本發明提供的一種細胞動態離子流檢測裝置，包括:
[0007]溶液池、微型氣泵、工作電極、參比電極、信號處理器以及計算機；
[0008]所述溶液池包括側壁和底板，所述底板為中空結構，所述底板的上平面上設置有微米級的通孔與所述中空層貫通，所述底板的側面也設置有通孔與所述中空層貫通，所述底板側面通孔連接微型氣泵，所述微型氣泵與所述計算機連接；
[0009]所述信號處理器分別于所述工作電極、所述參比電極以及所述計算機連接。
[0010]進一步地，所述裝置還包括:信號放大器，所述信號放大器的輸入端分別連接所述工作電極和所述參比電極，所述信號放大器的輸出端與所述信號處理器連接。
[0011]進一步地，所述工作電極、參比電極、信號放大器、信號處理器、計算機以及微型氣泵之間通過屏蔽導線連接。
[0012]進一步地，所述溶液池采用玻璃材質制成。
[0013]進一步地，所述溶液池為方盤型或者圓盤型。
[0014]進一步地，所述底板上平面的通孔邊緣設置有正電荷涂層。
[0015]進一步地，所述裝置還包括顯微鏡，所述顯微鏡與所述計算機連接。
[0016]進一步地，所述微型氣泵為能夠產生負壓的氣泵。
[0017]本發明提供的一種細胞動態離子流檢測裝置，通過微型氣泵產生負壓方式將待檢測細胞固定在溶液池底板通孔上，將參比電極和工作電極浸沒在裝有緩沖液的溶液池內，工作電極獲取離子/分子信號，通過信號放大器和信號處理器及后端計算機獲取待檢測細胞表面離子/分子吸收或釋放情況，進而檢測待檢測細胞的離子/分子吸收或釋放的生理特征。同時，采用物理吸附方式固定細胞，避免化學試劑對細胞的傷害而引起生理活動的變化、導致測試結果不準確的問題，且提高了細胞固定的成功率，也能提高檢測結果的準確度和檢測效率。
【附圖說明】
[0018]通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制，在附圖中:
[0019]圖1是本發明一個實施例中細胞動態離子流檢測裝置的結構示意圖；
[0020]其中，1、溶液池，2、微型氣泵，3、工作電極，4、參比電極，5、信號處理器，6、計算機，7、信號放大器，8、顯微鏡，11、溶液池側壁，12、溶液池底板，13、通孔。
【具體實施方式】
[0021]現結合附圖和實施例對本發明技術方案作進一步詳細闡述。
[0022]圖1示出了本實施例中細胞動態離子流檢測裝置的結構示意圖，如圖1所示，本實施例提供的一種細胞動態離子流檢測裝置，包括:
[0023]溶液池1、微型氣泵2、工作電極3、參比電極4、信號處理器5以及計算機6 ;
[0024]所述溶液池I包括側壁11和底板12，所述底板12為中空結構，所述底板12的上平面上設置有微米級的通孔13與所述中空層貫通，所述底板12的側面也設置有通孔13與所述中空層貫通，所述底板12側面通孔13連接微型氣泵2，所述微型氣泵2與所述計算機6連接；
[0025]所述信號處理器5分別于所述工作電極3、所述參比電極4以及所述計算機6連接。
[0026]舉例來說，在具體檢測細胞動態離子流過程中，將細胞均勻分散在裝有緩沖液的溶液池I內，所述溶液池I的底板12側面的通孔13與所述微型氣泵2連接，通過微型氣泵2產生的負壓使緩沖液中的細胞吸附在所述溶液池I的底板12的上平面的通孔13。
[0027]將所述工作電極3和所述參比電極4浸入緩沖液中，所采集到的離子流信號經過所述信號處理器5后傳輸給所述計算機6，計算機6經過數據分析后得出待檢測細胞的生理和物理狀態。其中信號處理器5為數模轉換器，具體用于將離子流信號轉換為模擬信號。
[0028]由于在檢測過程中，所述工作電極3和參比電極4所采集到的離子流信號比較微弱，所述信號處理器5對該信號直接處理得到的結果誤差較大，因此，進一步地，所述裝置還包括:信號放大器7，所述信號放大器7的輸入端分別連接所述工作電極3和所述參比電極4，所述信號放大器7的輸出端與所述信號處理器5連接。
[0029]將所述工作電極3和參比電極4所采集到的離子流信號首先經過信號放大器7進行信號放大得到一個較強的信號，然后信號處理器5對該較強的信號進行信號處理能夠得到一個比較準確的結果。
[0030]具體的，所述工作電極3、參比電極4、信號放大器7、信號處理器5、計算機6以及微型氣泵2之間通過屏蔽導線連接。
[0031]進一步地，為了保證所述溶液池I底板12中空結構的氣密性，同時也便于對檢測過程的觀察，所述溶液池I采用透明玻璃材質制成，形狀方盤型或者圓盤型。
[0032]為了進一步更好的固定待檢測細胞，所述底板12上平面的通孔13邊緣設置有正電荷涂層。
[0033]另外，所述裝置還包括顯微鏡8，通過所述顯微鏡8可以更清楚的觀察待檢測細胞的吸附狀態，所述顯微鏡8與所述計算機6連接。
[0034]下面通過具體的水稻原生質的動態離子流檢測對本實施例裝置進一步說明:
[0035]材料準備:水稻原生質體；
[0036]水稻原生質體的平衡:將大量水稻原生質體分散于緩沖液(含有0.1mM KC1、
0.1mM CaCl2、0.1mM MgCl2、0.5mM NaCl、0.2mM Na2SO4^P 0.3mM MES，加入適量甘露醇調節滲透壓)中平衡15?20分鐘；
[0037]細胞固定:將水稻原生質體均勻分散在緩沖液中，啟動微型氣泵吸附原生質體；
[0038]工作電極和參比電極位置固定:將工作電極和參比電極浸入溶液且固定；
[0039]檢測:參比電極和工作電極開始記錄兩點間的電壓差，然后換算出離子/分子進出水稻原生質體表面的流向或流速。
[0040]本實施例提供的一種細胞動態離子流檢測裝置，通過微型氣泵產生負壓方式將待檢測細胞固定在溶液池底板通孔上，將參比電極和工作電極浸沒在裝有緩沖液的溶液池內，工作電極獲取離子/分子信號，通過信號放大器和信號處理器及后端計算機獲取待檢測細胞表面離子/分子吸收或釋放情況，進而檢測待檢測細胞的離子/分子吸收或釋放的生理特征。同時，采用物理吸附方式固定細胞，避免化學試劑對細胞的傷害而引起生理活動的變化、導致測試結果不準確的問題，且提高了細胞固定的成功率，也能提高檢測結果的準確度和檢測效率。
[0041]雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的范圍之內。
【主權項】
1.一種細胞動態離子流檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括: 溶液池、微型氣泵、工作電極、參比電極、信號處理器以及計算機； 所述溶液池包括側壁和底板，所述底板為中空結構，所述底板的上平面上設置有微米級的通孔與所述中空層貫通，所述底板的側面也設置有通孔與所述中空層貫通，所述底板側面通孔連接微型氣泵，所述微型氣泵與所述計算機連接； 所述信號處理器分別與所述工作電極、所述參比電極以及所述計算機連接。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括:信號放大器，所述信號放大器的輸入端分別連接所述工作電極和所述參比電極，所述信號放大器的輸出端與所述信號處理器連接。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述工作電極、參比電極、信號放大器、信號處理器、計算機以及微型氣泵之間通過屏蔽導線連接。
4.根據權利要求1至3任一項所述的裝置，其特征在于，所述溶液池采用玻璃材質制成。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述溶液池為方盤型或者圓盤型。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述底板上平面的通孔邊緣設置有正電荷涂層。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括顯微鏡，所述顯微鏡與所述計算機連接。
8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述微型氣泵為能夠產生負壓的氣泵。
【專利摘要】本發明涉及動態離子流檢測技術領域，具體涉及一種細胞動態離子流檢測裝置。本發明裝置，包括：溶液池、微型氣泵、工作電極、參比電極、信號處理器以及計算機；通過微型氣泵產生負壓方式將待檢測細胞固定在溶液池底板通孔上，將參比電極和工作電極浸沒在裝有緩沖液的溶液池內，工作電極獲取離子/分子信號，通過信號放大器和信號處理器及后端計算機獲取待檢測細胞表面離子/分子吸收或釋放情況，進而檢測待檢測細胞的離子/分子吸收或釋放的生理特征。同時，采用物理吸附方式固定細胞，避免化學試劑對細胞的傷害而引起生理活動的變化、導致測試結果不準確的問題，且提高了細胞固定的成功率，也能提高檢測結果的準確度和檢測效率。
【IPC分類】G01N27-416
【公開號】CN104677968
【申請號】CN201510033208
【發明人】王成, 侯佩臣, 王曉冬, 何璐璐, 宋鵬, 羅斌, 趙勇, 路文超, 陳子龍
【申請人】北京農業信息技術研究中心
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月22日