[发明专利]一种全自动膜片钳电生理纪录系统及记录方法

权利要求书

1.一种全自动膜片钳电生理纪录系统，其特征在于，包括核心处理装置（101）、样品移动平台（102）、影像装置（103）、数模转换放大装置（104）、机电控制微操作装置（105）、正负压力装置（106）和纪录电极（107）；所述样品移动平台（102）可以在X-Y平面上自由移动以实现将培养细胞置于所述影像装置（103）的中心点；所述影像装置（103）用于采集细胞的图像信息；所述数模转换放大装置（104）与所述纪录电极（107）相连，用于同时进行电刺激与记录，纪录电阻与细胞电特性；所述纪录电极（107）固定在所述机电控制微操作装置（105）上，由所述机电控制微操作装置（105）带动在三维空间内运动；所述正负压力装置（106）用于对所述纪录电极（107）内部制造正压与负压；所述核心处理装置（101）利用所述数模转换放大装置（104）测量的电阻值和所述影像装置（103）采集的图像信息，移动所述机电控制微操作装置（105）和控制正负压力装置（106）的阀门，完成全自动膜片钳电生理纪录的过程。

2.根据权利要求1所述的全自动膜片钳电生理纪录系统，其特征在于，所述影像装置（103）由单色摄影机、图像采集卡和显示器构成。

3.利用权利要求1所述的系统对细胞进行千兆欧姆电阻后自动吸破细胞膜的最佳膜片钳状态记录的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤201： 开始；

步骤202：将培养细胞放置在样品移动平台（102）上，操作样品移动平台（102）使得样品细胞进入到视距范围内，并将纪录电极（107）置于细胞正上方，启动膜片钳电生理纪录系统的自动操作；

步骤203： 核心处理装置（101）通过控制正负压力装置（106）的空气阀给出正压，并且通过驱动机电控制微操作装置（105）带动纪录电极（107）向下移动接近细胞膜；

步骤204： 当影像装置（103）检测到细胞膜凹陷到一定程度后，说明纪录电极（107）已经触碰到细胞膜，此时停止机电控制微操作装置（105）的移动，同时移除正压；

步骤205： 等待30秒后，利用数模转换放大装置（104）检测电阻值是否上升到原来的3倍，如果电阻值上升到3倍，进行步骤206，否则转到步骤207；

步骤206： 核心处理装置（101）通过控制正负压力装置（106）的空气阀对纪录电极（107）内施加一个负压，可以让电极与胞膜之间吸附得更为紧密而电阻也会加速上升，当电阻值升到高于100 M?时，停止施加负压；

步骤207： 驱动机电控制微操作装置（105）使得纪录电极（107）向下移动1μm；

步骤208： 再次利用数模转换放大装置（104）检测电阻值是否上升到原来的3倍，如果能上升到3倍，转到步骤206，否则进入步骤210；

步骤209： 判断在3-7分钟内数模转换放大装置（104）检测到的电阻值是否达到千兆欧姆，如果达到千兆欧姆说明纪录电极尖端与细胞膜之间形成高阻密封，进入步骤211，否则，转到步骤210；

步骤210： 当前操作失败，提示操作人员重新开始实验；

步骤211： 利用数模转换放大装置（104）给细胞加一电脉冲，使得细胞膜能够破裂，这样纪录电极（107）与细胞胞体之间会形成一个封闭的电容；

步骤212： 检测电阻是否降到低于100M?如果是，进入步骤213，否则说明当前样本细胞膜较厚，需转到步骤214；

步骤213： 此时细胞膜已经吸破，可以对细胞进行实验，纪录细胞对刺激的实时反应；

步骤214： 核心处理装置（101）通过控制正负压力装置（106）施以一个快速的负压抽吸而使细胞膜破裂；

步骤215： 再次检测电阻是否降到低于100M?，如果是，转到步骤213，否则转到步骤210；

步骤216： 结束。