[发明专利]面向细胞阻抗检测研究的细胞程控布局接种方法与装置

说明书

本发明公开一种面向细胞阻抗检测研究的细胞程控布局接种方法与装置，细胞培养腔内部的底部装有叉指电极，叉指电极由相互平行的工作电极引出金膜和对电极引出金膜以及与工作电极引出金膜和对电极引出金膜相垂直的N个条状型金电极组成，每个条状型金电极两端之间的中线上等间距设有M个微型孔，每个微型孔正下方是一个微磁极，形成由M×N个微磁极组成的微磁极阵列；运用通电的微磁极吸引结合细胞的免疫磁珠的技术，按照预先的细胞接种布局确定微磁极阵列中通电微磁极的位置，通过程控方式自动地确定微磁极阵列中通电微磁极的位置和个数，使接种后的细胞分布布局与预期目标相同，实现细胞的程控布局接种和自动化接种。

技术领域

本发明属于细胞阻抗检测领域，特指一种细胞程控布局接种方法与装置。

背景技术

细胞阻抗检测技术已经广泛运用于细胞生物学的研究中，细胞贴附于叉指电极时的阻抗检测可有效地评价细胞的活性的变化、细胞的增殖状况、细胞的迁移速度、细胞的抗毒能力等。然而，在运用叉指电极进行细胞阻抗检测过程中，细胞在叉指电极细胞传感器表面的分布状况（如分布的均匀度、分布的位置、分布的密集程度等）与细胞阻抗检测的精度密切相关。对于细胞的多种布局接种方法，当前主要研究的有抗体接种法、模板接种法等。其中的抗体接种法主要是利用细胞与抗体特异性结合的方法，在细胞接种腔中需要接种细胞的不同位置上，利用微型滴管在显微镜下人工将抗体涂于不同的位置点上，然后将细胞缓冲液注入接种腔中，由于抗体与细胞的特性结合，细胞会朝着有抗体的方向运动，从而使细胞在特定的位置贴附。但这种方法人工操作的技术要求较高，需要在显微镜下进行操作，操作难度较大，而且在抗体的涂布过程中人为操作误差较大，进而使细胞的接种位置不准确。其中的模板接种法是预先在薄膜模板上加工形成微型孔阵列，每个孔的位置代表了所要接种细胞的位置。将薄膜模板放置到细胞接种腔中，然后将细胞培养液注入接种腔中。当细胞沉淀时，在模板上有孔的位置区域细胞会贴附于接种腔的底部，而未处于孔区域的细胞只贴附于模板上。最后将薄膜模板去除，留下接种在接种腔底部特定区域的细胞。模板接种方法需要预先制作接种的模板，模板的接种布局无法更改，在接种过程中无法再次动态地对细胞的接种布局进行调整和变化，因为需要人工铺模板与去模板而无法达到自动接种的要求。因此，在细胞阻抗检测研究过程中，无法对同一批细胞的在不同分布布局状态下进行研究，延长了研究周期。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上细胞接种方法的缺点，提出一种面向细胞阻抗检测研究的细胞程控布局接种方法与装置，随时根据细胞接种布局变化的要求动态地对细胞分布布局进行调整变化，提高研究的进度，能对同一批细胞的在不同分布状态下的阻抗进行连续的检测。

本发明所述的面向细胞阻抗检测研究的细胞程控布局接种装置采用的技术方案是：包括细胞阻抗传感器，细胞阻抗传感器上部是细胞培养腔，细胞培养腔内部的底部装有叉指电极，叉指电极由相互平行的一个工作电极引出金膜和一个对电极引出金膜以及与工作电极引出金膜和对电极引出金膜相垂直的N个条状型金电极组成，相互交错的一半的条状型金电极一端连接工作电极引出金膜，相互交错的另一半的条状型金电极一端连接对电极引出金膜；在每个条状型金电极两端之间的中线上等间距设有M个微型孔，每个微型孔正下方是一个微磁极，形成由M×N个微磁极组成的微磁极阵列；每个微磁极的顶部是一根细磁针，每根细磁针连接下部的一个电磁铁芯，每个电磁铁芯外部缠绕一个螺旋线圈；每个螺旋线圈均经微磁极阵列控制模块连接嵌入式微控制器，工作电极引出金膜和对电极引出金膜经细胞阻抗检测模块连接嵌入式微控制器。

进一步地，细胞阻抗传感器嵌入在一个凹槽合金块内部中，凹槽合金块固定设在振荡平台的上表面上，振荡平台由舵机带动上下振荡，舵机经舵机驱动模块连接嵌入式微控制器。

本发明所述的面向细胞阻抗检测研究的细胞程控布局接种装置的接种方法采用的技术方案是包括以下步骤：

A、将结合细胞的磁珠缓冲液注入细胞培养腔中，同时将细胞接种布局图内置在嵌入式微控制器中；