[实用新型]一种同时检测细胞外环境毒物与细胞代谢的传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测技术，尤其涉及一种同时检测细胞外环境毒物与细胞代谢的传感器。

背景技术

细胞外环境毒物种类非常广泛，如细菌，病毒，有毒药物，重金属毒物等，也开发了检测这些环境毒物的传感器及检测手段。与此同时，细胞自身代谢传感器及检测方法也飞速地发展，如膜片钳法，安培计法，膜电容法等，这些技术也正在向商业化发展。然而，现有还没有可以同时检测细胞外环境毒物重金属离子的浓度与细胞代谢离子浓度的传感器及检测方法，因此，无法定量地研究胞外重金属离子浓度高低对细胞代谢的作用，并且无法给出两者之间的定量化关系，这成为阻碍细胞外环境毒物与细胞代谢机理分析快速发展的瓶颈。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种同时检测细胞外环境毒物与细胞代谢的传感器，本实用新型可以实时快速并行检测和分析环境毒物中重金属离子与细胞代谢的离子浓度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种同时检测细胞外环境毒物与细胞代谢的传感器，包括：微型培养腔、注射泵、培养液注射器、药物注射器、第一硅胶导管、废液缸、单片机、红外LED、传感器单元加热块、流路加热块和第二硅胶导管。其中，微型培养腔主要由腔盖、固定柱、铂丝电极、活塞、硅胶圈、小培养腔、大培养腔、固定腔、环状薄垫片、光寻址电位传感器、标准电话机接口、传感器电路板和传感器底座组成，固定腔中空，固定在传感器电路板上，标准电话机接口焊接在传感器电路板上；光寻址电位传感器在固定腔内，并通过导电胶粘结在传感器电路板上；大培养腔置于光寻址电位传感器上，大培养腔底部的第二半透膜与光寻址电位传感器接触，环状薄垫片置于大培养腔底部的第二半透膜上，小培养腔置于环状薄垫片上，固定柱、活塞和硅胶圈从上至下依次置于小培养腔底部的第一半透膜上，腔盖位于固定柱顶部，传感器底座位于传感器电路板底部，红外LED位于传感器底座的空腔内并焊接在传感器电路板底部，传感器底座置于传感器单元加热块上；腔盖、固定腔、传感器电路板和传感器底座通过固定螺杆固定。铂丝电极、第一硅胶导管、第二硅胶导管的一端均依次穿过腔盖、固定柱和活塞到达小培养腔内，铂丝电极的另一端通过电极引线与传感器电路板相连，第一硅胶导管的另一端穿过流路加热块后分别与培养液注射器和药物注射器相连，培养液注射器和药物注射器分别位于两个注射泵内；第二硅胶导管的另一端伸入废液缸内。标准电话机接口、传感器单元加热块、流路加热块和两个注射泵均与单片机相连。

进一步地，所述光寻址电位传感器上同时沉积了Zn²⁺硫系玻璃敏感膜和Cl^-聚氯乙烯敏感膜。

本实用新型的有益效果，本实用新型采用Zn²⁺硫系玻璃敏感膜和Cl^-聚氯乙烯敏感膜同时沉积在结合光寻址电位传感器表面，形成Zn²⁺硫系玻璃敏感膜-Cl^-聚氯乙烯敏感膜-光寻址电位传感器，可以快速同时检测检测细胞外环境毒物中Zn²⁺浓度与细胞代谢Cl^-离子浓度的传感器，可有效用于同时检测环境毒物重金属Zn²⁺离子浓度与细胞代谢Cl^-离子浓度、并推断出重金属Zn²⁺离子浓度与细胞代谢之间的定量化关系。采用具有良好生物相容性半透膜培养细胞更利于细胞贴附和生长保持原有的生理状态，构建的微型腔体可以提高离子浓度的灵敏度，传感器整体单元的固定，使微腔体和流路腔具有良好的密封性，同时又能保证检测条件的一致性，整个传感器单元的所有配件均采用可分离独立式设计，便于传感器单元各部分的配件快速更换，极大的降低更换配件成本，提高传感器封装单元的使用寿命。以上这些优点和功能可以满足同时检测细胞外环境毒物与细胞代谢的检测要求，可广泛用于重金属浓度对细胞代谢机理研究的相关领域。

附图说明

图1是本实用新型同时检测环境毒物与细胞代谢的传感器的整体结构图；

图2是本实用新型传感器单元细胞培养检测腔体的结构图；

图3是本实用新型Zn²⁺硫系玻璃敏感膜-Cl^-聚氯乙烯敏感膜-光寻址电位传感器的结构图；

图4是本实用新型细胞培养检测腔体和独立分离式的传感器的组装结构图；

图5是本实用新型单片机工作流程图。

图6是本实用新型的传感器单元检测环境毒物中Zn²⁺浓度的结果图；