[发明专利]一种非接触式细胞弱磁的测定方法

说明书

本发明公开了一种非接触式细胞弱磁的测定方法，将细胞置于无磁环境下，然后给予细胞一个外界刺激，然后用磁传感器检测受到外界刺激后的细胞的微弱磁场。本发明通过在无磁环境下对细胞施加外部刺激的方式激发细胞的动作电位或局部电位的变化，从而产生微弱磁场，然后通过高灵敏度的磁传感器在非接触的情况下对细胞的微弱磁场进行检测。本发明首次发现了非接触式检测细胞磁性的方法，具有非接触、高灵敏度、对细胞友好的特点，克服了目前测量细胞活性时对细胞产生不可挽回的破坏的不足，为将来细胞层面的磁性研究提供了新的思路。

技术领域

本发明涉及一种细胞弱磁（即细胞的微弱磁场或极弱磁场）的测定方法，具体涉及一种非接触式的、高灵敏度的、对细胞友好的细胞弱磁测定方法，属于医疗器械技术领域。

背景技术

细胞是生命的基本活动单位，人体有200多种细胞，总细胞数在10 ¹²至10¹⁶之间，每种细胞都有独特的结构以实现不同的功能。生物体活细胞在安静状态或活动状态都存在电活动，这种电活动被称为生物电现象。细胞的弱电活动以及变化可能是其不同的生物活性的基本特性和实现形式。近年来研究发现，各种可兴奋细胞处于兴奋状态时，虽然有可能有不同的外部表现，但他们都有一个共同的、最先出现的特征：就是可兴奋细胞的细胞膜两侧的的动作电位变化。

当活细胞和有机体受到环境中的机械刺激时，机械信号随即转化成生物信号，使细胞作出反应，此过程称为机械转导，这是从细菌到人类所有活的有机体共有的特征。机械刺激包括高频震动、渗透压的变化、静水压和液体的剪切力等。在机械信号转导过程中，机械敏感性离子通道（mechanosensitive channel，MS通道）起了很重要的作用。细胞机械敏感离子通道的打开会引起细胞动作电位（也可以称之为膜电位）的变化，目前已有人对细胞的膜电位等数据进行测试，企图通过膜电位对细胞生物活性进行更深入的研究。但目前都是采用膜片钳等接触性方法对细胞膜电位进行测试，这种测试方法需要与细胞进行接触，会对细胞造成破坏、死亡等不可挽回的影响。

研究表明，动作电位变化伴随细胞极弱磁性的变化，通过细胞极弱磁性的变化也能很好的反映细胞的动作电位变化，而目前还没有对细胞极弱磁性进行测试的相关方法报道。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种非接触式细胞弱磁的测定方法，该方法能够对细胞的极弱磁场进行非接触式的测定，具有高灵敏度、对细胞友好等优点，不会对细胞造成不可挽回的影响，能够很好的反映细胞的兴奋程度，为细胞生物活性的检测提供了新的研究思路。

本发明提供了一种非接触式细胞弱磁的测定方法，该测定方法为：将细胞置于无磁环境下，然后给予细胞一个外界刺激，然后用磁传感器检测受到外界刺激后的细胞的微弱磁场。

进一步的，本发明方法通过无磁环境的营造、细胞的刺激和细胞磁场的检测三个步骤实现细胞弱磁的非接触式测定。其中，无磁环境可以采用现有技术中报道的任意可行的方法实现，保证细胞在检测时处于一个零磁场的环境即可，以避免检测过程中的误差，保证检测的准确性。例如，可以将细胞置于一个能够隔离外界磁场的磁屏蔽装置中，或者将细胞置于能够隔离外界磁场的操作室中，考虑到使用的便利性，优选将细胞置于磁屏蔽装置中来营造无磁环境。

进一步的，所述磁屏蔽装置包括壳体和由壳体形成的空腔，所述壳体上设有盖体。壳体以及盖体形成的空腔为无磁环境，细胞置于该空腔中，可以实现无磁环境下的弱磁检测。此外，为了便于细胞的放置以及外界刺激的实现，可以在空腔内设置放置细胞的部件以及实现外界刺激的装置。

进一步的，所述壳体可以是单层结构，也可以是多层结构，优选的为多层结构，以提高磁屏蔽效果。在本发明某一具体实施方式中，所述壳体由多层呈同轴或同心设置的外壳构成，每层外壳上均设有壳盖，各层壳盖构成盖体。每层外壳和壳盖均形成一个空腔。各层外壳彼此之间不接触，各层外壳呈同心或同轴设置。