[实用新型]一种实时监测细胞行为和状态的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及分析细胞生理的领域，尤其涉及一种实时监测细胞行为和状态的装置。

背景技术

生物电子学是正在快速发展的一个涉及生物材料和电子装置的交叉研究领域。生物电子学已成功应用于细胞和生物分子的分析和检测。一种生物电子学的应用是监测培养在微电极上的细胞的行为和形态的改变。在题为“基于阻抗的检测装置和方法”的实用新型专利中，公开了一种检测微电极表面的细胞或分子的装置。通过测量由细胞或分子导致的电极间的阻抗的改变来检测细胞或分子。然而，一方面，这种装置以及类似的装置依赖于微电极的优化设计，如电极的尺寸和形状，因此在它的或类似的其它的实施方式中，细胞数量的检测下限达到该技术的极限，如不能检测到几十个细胞以下；另一方面，细胞在微电极表面的分布情况限制了使用该类装置和方法检测的一致性和重复性。

细胞代谢水平，尤其是细胞代谢氢离子，可以反映样品细胞的活性。一些调节物，例如细胞毒素和药物等的刺激引起细胞活性的改变，通过对细胞代谢氢离子的检测，可以有效评价这种改变。已有可以检测细胞氢离子代谢的装置和方法包括膜片钳法，安培计法，膜电容法等，其中一些技术已经商业化，另一些方法正在朝着商业化发展。然而，这些方法一方面，对细胞采取有损伤地测量；另一方面，对测量系统和操作手法要求高，难以小型化和集成化。

结合细胞-芯片阻抗和代谢氢离子的检测能够从多个方面反映细胞状态以及调节物对细胞行为和状态的改变。目前还没有能在一个测量腔内，利用单独一种传感器芯片可以实时监测细胞行为和状态的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种实时监测细胞行为和状态的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种实时监测细胞行为和状态的装置，它包括：第一微量注射泵、第二微量注射泵、第一注射器、第二注射器、塑料Y型接头管、加热片、传感器检测单元和检测仪器等；其中，第一注射器固定在第一微量注射泵上；第二注射器固定在第二微量注射泵上；第一注射器、第二注射器和传感器检测单元分别通过第一医用软管、第二医用软管和第三医用软管与塑料Y型接头管相连；加热片包覆在第三医用软管外；传感器检测单元通过第一信号连接线、第二信号连接线、第三信号连接线和第四信号连接线与检测仪器相连；检测仪器通过第一微量注射泵控制信号连接线与第一微量注射泵相连，通过第二微量注射泵控制信号连接线与第二微量注射泵相连。

进一步地，所述传感器检测单元包括：进样软管、出样软管、铂丝电极、细胞培养测量腔体上盖、O型硅橡胶密封垫圈、细胞培养测量腔体、光激励半导体芯片、芯片电路板底座、LED固定腔体、LED、LED电路板底座和传感器固定底座等；其中，所述进样软管、出样软管和铂丝电极的一端均插入细胞培养腔体上盖并由无毒的环氧树脂胶结剂固定；进样软管的另一端与第三医用软管相连，铂丝电极的另一端通过第一信号连接线与检测仪器相连；细胞培养测量腔体上盖、细胞培养测量腔体、光激励半导体芯片、芯片电路板底座、LED电路板底座和传感器固定底座从上至下固定在一起；O型硅橡胶密封垫圈置于细胞培养测量腔体的中心通孔内，由细胞培养测量腔体上盖紧压到光激励半导体芯片上表面；光激励半导体芯片由含银导电胶固定在芯片电路板底座上；芯片电路板底座的传感器响应信号输出插针通过第二信号连接线与检测仪器相连；LED焊接在LED电路板底座上，并穿过LED固定腔体的中心通孔；LED电路板底座的第一LED驱动信号输入接插针和第二LED驱动信号输入接插针分别通过第三信号连接线和第四信号连接线与检测仪器相连。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的装置可以确定细胞和离子在样品溶液中的存在、行为、数量和变化情况。

2、本实用新型的装置可用于实时监测细胞贴附、增殖和伸展形成致密连接的行为过程。亦可用于实时监测此过程中氢离子的代谢情况。

3、本实用新型的装置还可用于实时监测调节物作用下的细胞行为和状态，从而鉴别分析调节物。

附图说明

图1是本实用新型的装置的整体结构和连接图；

图2是本实用新型传感器检测单元的结构装配图；

图3是本实用新型光激励半导体芯片的结构示意图；