[发明专利]一种微电极测量装置及其测量方法

说明书

本发明属于微电极测量技术领域，提供了一种微电极测量装置，包括测量体，所述测量体与前置放大模块连接，前置放大模块与采集处理模块连接，采集处理模块与电压刺激模块连接，电压刺激模块与测量体连接；采集处理模块还连接有上位机；本发明不仅要测量测量体各个通道的微弱电压，而且需要给各个通道施加电压刺激，其测量的结果要传输的上位机进行显示，处理和存储；本发明能够完成对各路微电极信号的采样，可在各路微电极上施加刺激信号，同一时刻对多个微电极编程，可对设备的采样率进行控制，可以对设备的放大倍数进行控制，采样后数据可以通过USB3.0接口进行传输；本发明结构简单，使用方便，通过简单的结构对各个参数进行控制，提高测量的准确率。

技术领域

本申请涉及微电极测量技术领域，具体涉及一种微电极测量装置及其测量方法。

背景技术

细胞培养也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术；不论对于整个生物工程技术，还是其中之一的生物克隆技术来说，细胞培养都是一个必不可少的过程，细胞培养本身就是细胞的大规模克隆，细胞培养技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞，这是克隆技术必不可少的环节，而且细胞培养本身就是细胞的克隆，通过细胞培养得到大量的细胞或其代谢产物，因为生物产品都是从细胞得来，所以可以说细胞培养技术是生物技术中最核心、最基础的技术。

细胞培养过程中，电压的参数是一项重要的参数，根据电压的情况可以了解细胞的生长状况，因此，对于细胞培养过程中的电压测量变得尤为重要；由于测量细胞的电压为细胞外电压，电压范围通常只有5uV到100uV之间，由于是外接触，当设备把测量细胞当作电压源来看待时，其内阻将极大，为达到AD采集的最佳状态，需要将电压放大到1V，这样需要放大到1万倍到20万倍；由于被测电压源的内阻极大，准确测量其值是关键技术之一，现有技术中缺少这种可以直接对微电极进行测量的装置和方法。

因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题。

发明内容

本申请提供了一种微电极测量装置，包括测量体，所述测量体与前置放大模块连接，所述前置放大模块与采集处理模块连接，所述采集处理模块与电压刺激模块连接，所述电压刺激模块与测量体连接；所述采集处理模块还连接有上位机。

作为一种优选方案，所述电压刺激模块与测量体之间设有高阻抗固态开关。

作为一种优选方案，所述前置放大模块包括依次连接的首级输入放大器、次级放大器、末级放大器。

作为一种优选方案，所述测量体包括64个通道微电极，64个微通道电极形成微电极阵列。

作为一种优选方案，所述采集处理模块包括FPGA芯片，所述FPGA芯片分别与AD芯片、USB芯片连接。

一种微电极测量方法，包括如下步骤：

S1：测量体产生微弱、驱动力低的电压信号；

S2：信号传递到前置放大模块中；

S3：前置放大模块对信号进放大，放大信号的同时使信号具有一定的驱动能力；

S4：采集处理模块对信号进行采样；

S5：采集处理模块将采样数据发送给上位机；

S6：采集处理模块根据上位机输入产生刺激波形；

S7：电压刺激模块对测量体的微电极进行刺激。

作为一种优选方案，还包括S8：在产生刺激电压的过程中无需断开采集电路。

作为一种优选方案，所述S3具体为：

S31：直接将信号放大100倍，放大信号的同时使信号具有一定的驱动能力；

S32：第二次放大，将信号放大适合采集处理模块采样的幅度。