[发明专利]自动化电穿孔调控筛选的胞内外电生理记录系统与方法

权利要求书

1.一种自动化电穿孔调控筛选的胞内外电生理记录系统，其特征在于，包括：

微电极阵列传感器，包括基底、位于基底上的细胞培养腔、形成于基底上的微电极阵列，所述微电极阵列包括多个微电极，且位于所述细胞培养腔内；电极引出端，包括与所述多个微电极中的每个微电极对应的工作电极引出端和共用的参考电极引出端。

胞内外电信号调理模块，包括与微电极数目相同的多路胞内外电信号调理电路，每路输入端分别与每个工作电极引出端相连，用于滤除噪声和放大采集的胞内外电信号。所述胞内外电信号调理模块的地线与参考电极引出端相连。

电穿孔控制模块，包括与微电极数目相同的多路电穿孔控制电路，每路输出端分别与每个工作电极引出端相连，用于控制每个微电极电穿孔信号的通断。

数据采集卡，所述数据采集卡的模拟输入端与胞内外电信号调理模块的输出端相连，所述数据采集卡的模拟输出端与电穿孔控制模块的输入端相连，分别产生对应微电极的电穿孔信号。

上位机，与数据采集卡相连，用于控制数据采集卡。

电源模块，与胞内外电信号调理模块、电穿孔控制模块、数据采集卡连接，用于为胞内外电信号调理模块、电穿孔控制模块、数据采集卡提供稳定的电源。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每路胞内外电信号调理电路均由依次连接的高通滤波电路、第一级放大电路、带通滤波器电路和第二级放大电路组成，其中，所述带通滤波器电路包括RC高通滤波电路和巴特沃斯低通滤波电路。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每路电穿孔控制电路均由电源控制电路、放大电路、通道控制电路组成，电源控制电路由NMOS管和PMOS管组成，用于根据数据采集卡的数字输出端输出的控制信号控制放大电路、通道控制电路的电源通断；放大电路为同相比例放大器，用于放大数据采集卡的模拟输出端输出的电穿孔信号；通道控制电路包括电压跟随器和控制开关，其中电压跟随器的输入端与放大电路的输出端连接，输出端与控制开关的一端连接，控制开关的另一端与微电极阵列传感器的一微电极引出端连接。所述控制开关的控制端与数据采集卡的数字输出端连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电源控制电路由电阻R13和电阻R15、电容C8、电感L2、NMOS管Q5、PMOS管Q4组成，NMOS管Q5的栅极与数据采集卡的数字输出端相连，同时与电阻R15相连到地，NMOS管Q5的源极接地，漏极与PMOS管Q4的栅极相连，同时与电阻R13相连至电源模块的输出端，PMOS管Q4的源极与电源模块的输出端相连，漏极与电感L2相连，电感L2另一端接电容C8，形成LC滤波电路，滤波后为电源输出VCC，为放大电路和通道控制电路供电。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于屏蔽外界的工频干扰、高频干扰的金属屏蔽盒。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述金属屏蔽盒还设有可开合的金属屏蔽盖。

7.一种高效自动化电穿孔调控条件筛选测量方法，其特征在于，具体为：

采用微电极阵列传感器进行电穿孔测试，根据微电极阵列传感器中微电极数量设置同等数量的电穿孔条件，根据电穿孔条件控制每个微电极逐一产生不同条件下的电穿孔信号，同时采集对应微电极的心肌细胞胞内电信号。

对所有微电极的心肌细胞胞内电信号进行分析，获得最优的电穿孔条件。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电穿孔条件包括电穿孔信号幅值、频率和脉宽范围，以及电穿孔持续时间等。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，电穿孔信号幅值大小为0～20V、频率范围为5Hz～100kHz、脉宽范围为10μs～0.2s的脉冲。