[发明专利]直流电场下细胞生物学行为观测装置

说明书

技术领域

本发明涉及细胞生物学领域，尤其涉及细胞的生物学行为的观测领域。

背景技术

直流电场对组织形成、炎症反应以及神经损伤修复等均具有影响。因此在体外对细胞进行直流电场下的行为学观测就成为一种必要的研究手段。

在直流电场中研究细胞的行为时，需要制作一种特殊的培养皿，传统的制造方法是先制作一个方形的玻璃井；再在细胞培养皿底部并排粘上两块盖玻片，两块盖玻片之间留出一定距离形成通道，用3140硅胶在培养皿底部并排粘上两块盖玻片，两块盖玻片之间留出一定距离形成通道，用3140硅胶在培养皿底部沿两块盖眰版的上缘和下缘（通道部分截断）分别筑二道隔离堤，使电流仅从通道通过；然后将玻璃井置于通道中，井内加入细胞悬液，待细胞在通道底部生长后移除玻璃井，在通道顶部、于两块盖玻片之间粘上盖玻片，形成电流通过空间；瑞在培养皿中加入培养基；最后盖上培养皿盖，接上琼脂胶盐桥、银-氯化银电极及电源，置显微镜下进行观察。现有技术中存在的问题是对于同一种细胞来说需要在多种电流密度的条件下进行实验，只能换一个不同高度的隔离堤，从而增加或减小通道的高度来达到不同的电流密度，但是如果将培养好的细胞从一个培养皿移至另一培养皿中，需要首先将细胞从贴壁的状态消化下来，再移到另一个培养皿中，在这个过程中，不仅细胞的形态发生了变化，需要重新贴壁，并且消化的过程本身也对细胞有损伤，实验条件达不到统一的目的。从前技术中解决这一问题的办法是将细胞培养在盖玻片上进行观察，移动时将盖玻片和上面的细胞一起移动到新的培养皿中，但是将细胞取出的过程不仅容易造成细菌污染，并且由于细胞从培养液的环境中进入到空气环境中，空气对细胞也会有一些刺激的作用，因此对细胞的影响很大。另外，由于细胞常常需要在共聚焦显微镜下面观察，但是将细胞种在单独的盖玻片上会使得共聚焦显微镜的镜头与细胞之间的距离过大，还会使得共聚焦显微镜的镜头与细胞之间的阻隔物过多，造成成像不清。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种可以调节观察室高度的直流电场下细胞生物学行为观测装置。为了达到以上目的，本发明采用了以下结构：

<结构一>

本发明提供一种直流电场下细胞生物学行为观测装置，用于观测细胞在直流电场下的生物学行为，其特征在于，具有：电场产生部，用于产生直流电场；细胞承载部，用于承载被观察的细胞及其培养基；电流监测部，用于监测通过培养基的电流；换液部，用于移出培养基，并输入新鲜的细胞培养基；成像记录部，用于将细胞行为成像并将图像记录；控制部，用于控制电场产生部、细胞承载部、电流监测部、换液部以及成像记录部，以及复数个盖板，用于调节细胞上方培养基的高度。

其中，细胞承载部中设有观察区和两个相对应的阶梯结构。基底槽中间区域设有观察区和两个相同的阶梯结构，两个相对应的阶梯结构被设置在观察区的两侧，阶数为m，在两个阶梯结构的同一级阶梯之间的距离分别为l₁、l₂……l_m。盖板的数量为n，宽度分别为w₁、w₂……w_n，对于第i（1≤i＜n）块盖板，l_i≤w_i≤l_i+1。顶盖覆盖于细胞承载部的上方，顶盖上设置有复数个孔，用作细胞承载部与电场产生部、电流监测部和换液部相连接的通道。

另外，本发明的直流电场下细胞生物学行为观测装置，还可以具有这样的特征：其中，阶梯结构的最低阶距离观察区的高度为200微米，最高阶距离观察区高度为400微米。

<结构二>

本发明提供一种直流电场下细胞生物学行为观测装置，用于观测细胞在直流电场下的生物学行为，其特征在于，具有：电场产生部，用于产生直流电场；细胞承载部，用于承载被观察的细胞及其培养基；电流监测部，用于监测通过培养基的电流；换液部，用于移出培养基，并输入新鲜的细胞培养基；成像记录装置，用于将细胞行为成像并将图像记录；以及控制部，用于控制电场产生部、细胞承载部、pH监测部、电流监测部、换液部以及成像记录部。其中，细胞承载装置具有基底槽、间隔器件、牵引组件以及顶盖，基底槽的中间区域设有观察区，间隔器件位于观察区的上方，并且与牵引组件相连接，牵引组件带动间隔器件在垂直于基底槽的方向上做活塞运动。顶盖上设置有复数个孔，用作细胞承载部与电场产生部、电流监测部和换液部相连接的通道。