[发明专利]细胞悬液浓度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种细胞悬液浓度传感器。 

背景技术

细胞悬液是指把贴壁细胞用胰蛋白酶等消化吹打以后，使细胞彼此分离，从而使细胞悬浮在培养液中。目前并无直接检测细胞悬液浓度的方法。通常是取出一定数量的细胞，然后通过显微镜观察细胞数目，接着通过计算加入适量溶剂，制备一定浓度的细胞悬液。若要获得其它浓度的细胞悬液，则需将高浓度悬液稀释成低浓度，或者将相应的低浓度悬液浓缩成高浓度。当获得一未知浓度的细胞悬液时，现有的检测方法无法直接得知其浓度。 

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种稳定性和灵敏度高的细胞悬液浓度传感器。 

为了实现本发明的一目的，本发明提供一种细胞悬液浓度传感器，包括金属外壳、声表面波谐振器和丝网印刷碳电极。声表面波谐振器真空封装于金属外壳中，声表面波谐振器采用ST切型石英作为压电基底材料，通过光刻工艺制备，发出的声表面波频率为433MHz。丝网印刷碳电极与声表面波谐振器相串联。 

于本发明的一实施例中，声表面波谐振器包括压电基片、叉指换能器、两个反射栅和两个吸声件。压电基片为ST切型石英。叉指换能器刻蚀于压电基片。叉指换能器发出433MHz的中心频率，周期节长度M=7.2μm，叉指宽度a=1.9μm，叉指间距b=1.7μm，指条对数N=100，声孔径W=720μm，叉指指条的铝条厚度H=200nm。两个反射栅分别刻蚀于叉指换能器的两侧，每侧的反射栅指条数目N_ref=200，两侧的反射栅与叉指换能器之间的距离s=9.0μm。两个吸声件分别设置于两个反射栅远离叉指换能器的一侧。 

于本发明的一实施例中，声表面波谐振器是单端口声表面波谐振器。 

综上所述，本发明提供的细胞悬液浓度传感器体积小巧，实用方便，电极响应快、灵敏度高，具有批量重复性好、成本低廉等优势，而且可以达到很高的频率，能够实现待测细胞悬液浓度的实时、快速检测。细胞悬液浓度传感器采用的声表面波谐振器具有更高的品质因数Q及频率稳定性，不易受环境影响，且可由IC工艺加工设计，具备体积小、重量轻等优点。 

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。 

附图说明

图1所示为本发明提供的金属外壳、声表面波谐振器和丝网印刷碳电极的分解示意图。 

图2所示为本发明提供的声表面波谐振器的电极设计示意图。 

具体实施方式

图1所示为本发明提供的金属外壳、声表面波谐振器和丝网印刷碳电极的分解示意图。图2所示为本发明提供的声表面波谐振器的电极设计示意图。请一并参考图1和图2。 

本发明提供一种细胞悬液浓度传感器，包括金属外壳12、声表面波谐振器（SAWR）11和丝网印刷碳电极13。声表面波谐振器11真空封装于金属外壳12中，声表面波谐振器11采用ST切型石英作为压电基底材料，通过光刻工艺制备，发出的声表面波频率为433MHz。丝网印刷碳电极与声表面波谐振器相串联。 

于本发明中，首先声表面波谐振器11封装于金属外壳12中，然后金属外壳12内部抽成真空，这样会消除声表面波谐振器11表面空气所形成的干扰。 

采用ST切型石英作为基底材料而非其它石英晶体切型（譬如AT切、SC切）是因为其更容易在高频率端工作。ST切型(ST=Stable Temperature)其欧拉角度为(0°,132.75°,0°)。有时此切型也称为“X轴方向传播的Y切石英晶体”。通过将声表面波谐振器11的频率设定为高频433MHz，这样声表面波谐振器11工作在较高的频率下，有利于提高传感器的稳定性和灵敏度。 

于本实施例中，丝网印刷碳电极13包括PVC电极基片，基片上印制有碳工作电极、碳对电极和Ag/AgCl参比电极，各电极分别对应连接有一根电极引线。然而，本发明对丝网印刷碳电极13的具体类型和型号不作任何限定。电化学性质稳定的丝网印刷碳电极都可以作为本发明中的丝网印刷碳电极使用。 

如图2所示，于本实施例中，声表面波谐振器11是单端口谐振器，由刻蚀在压电基片1111上的叉指换能器1112（Interdigital Transducers，IDT）、两侧的左、右反射栅1113及最外侧的吸声材料1114组成。