[发明专利]压电调制与传感单细胞力学分析装置及方法

摘要

本发明提供一种压电调制与传感单细胞力学动态分析装置，包括压电芯片、检测池、控制与检测系统，其特征在于，压电芯片封装于检测池内，通过控制与检测系统进行压电调制与传感单细胞力学动态分析；压电芯片由压电薄片及其表面分布的至少一组电极对构成，一组电极对与压电薄片构成一压电谐振器，电极对中包含至少一个面积与单个细胞适配、表面经化学修饰的微电极；单个细胞通过粘附自然固定在化学修饰的微电极上，通过控制与检测系统，使该微电极产生振动，并与粘附细胞相互作用，从而同步实现单细胞力学的动态调制与实时传感。本发明旨在解决在单细胞力学技术中存在细胞力学调制和监测困难的问题，并具有不存在非力学干扰、简便灵活、高通量的特点，可在细胞层面上、在时间和空间上发现细胞的生物力学特性，适合于生物力学、组织工程、药物筛选、临床医学等广泛领域应用。

主权项

一种压电调制与传感单细胞力学动态分析装置，其包括压电芯片、检测池和控制与检测系统；其特征在于：所述压电芯片封装于检测池内，通过控制与检测系统进行压电调制与传感单细胞力学动态分析；所述压电芯片由压电薄片及其表面分布的至少一组电极对构成，所述电极对包含至少一个面积与单个细胞适配、表面经化学修饰的微电极，一组电极对与压电薄片构成一压电谐振器；所述检测池包括基座、弹性垫圈和有溶液出入口的封盖，所述基座中央形成有容纳压电芯片和细胞溶液的下凹空腔，所述压电芯片的两面设置弹性垫圈，位于下凹空腔内，并通过封盖与基座扣合，将压电芯片加紧固定，所述封盖上的溶液出入口与所述下凹空腔相通；所述控制与检测系统包括工作电路、电压扫描器、电学测量仪和个人计算机，所述工作电路与压电芯片上的压电谐振器相连使其谐振，电压扫描器与工作电路连接控制压电谐振器的工作电压，电学测量仪与工作电路连接测量压电谐振器的谐振信号，计算机分别与工作电路、电压扫描器、电学测量仪连接，进行压电谐振器的程序控制及其信号采集和数据分析。