基于微加工技术的集成细胞芯片的实验研究

• 作者: 徐莹 杨勇 王平 邹绍芳
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 细胞传感器 细胞电生理 微电极阵列 叉指电极 光寻址电位传感器
• 年，卷（期）: 2008,（6）
• 所属期刊栏目: 生物化学类传感器
• 页码范围: 908-915
• 页数: 8页
• 分类号: TP212.6
• 字数: 6514字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2008.06.002

摘要

细胞电生理检测芯片已成为后基因时代生物科学研究的重要工具,但是目前的细胞胞外电生理测试工具发展迅速,但存在功能单一化,指标不够稳定的缺点,如信噪比较低,难于重复与对照,且不能实现多参数同时检测,已成为细胞电生理快速分析发展的瓶颈.集成型细胞芯片通过传感器件的网络化和集成化,将细胞的电学信息、化学信息、动力学信息等生理活动信息转换为可检测的信号,并细化为微观信息量进行实时分析,实现快速微量的细胞功能信息和待测物质性质的检测,在细胞生物学、环境监测和药物开发等领域有广泛应用前景.本文设计了一种新型的集成了细胞微电极阵列、电阻抗传感器及光寻址电位传感器三个传感单元的阵列化芯片,首先分析了各单元用于细胞电生理测量的界面模型;在此基础上重点分析了各细胞传感器单元的特性曲线测试、表面处理测试,并初步进行细胞电生理参数的分析.结果显示,MEA加入测试液测试后,噪声水平在80μV左右,且器件适于细胞培养及动作电位测试;IDA器件上培养的肾细胞在药物作用下会引起细胞阻抗变化率12%～16%的变化;LAPS器件的酸化率灵敏度在50.65mV/pH,在肾细胞酸化率测试中,高浓度5-氟尿嘧啶会引起的细胞正常代谢率下降(相对酸化率下降50%).说明药物浓度越大,作用时间越长,对细胞的活性影响越大,这与IDA器件的测试结果一致.最后得到了在器件特性、系统优化及细胞测试的一些初步结果,对芯片进行了芯片各单元的互补性分析,为细胞传感器的多功能化发展开拓了一个新的应用领域.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王平	浙江大学生物传感器国家专业实验室生物医学工程学系	170	1293	20.0	30.0
2	邹绍芳	杭州电子科技大学自动化学院生物医学工程及仪器研究所	8	49	5.0	7.0
3	杨勇	杭州电子科技大学自动化学院生物医学工程及仪器研究所	46	194	7.0	11.0
4	徐莹	杭州电子科技大学自动化学院生物医学工程及仪器研究所	32	229	7.0	14.0