微電極陣列檢測離體細(xì)胞電生理信號的研究.pdf

1、測量細(xì)胞電生理信號的新方法——微電極陣列檢測技術(shù)，是指在微電極陣列表面培養(yǎng)可興奮性細(xì)胞后進(jìn)行電信號實(shí)時(shí)檢測的技術(shù)。該方法因具有檢測通道數(shù)多、無損傷性、響應(yīng)速度快、制備工藝簡單、可長期檢測等優(yōu)點(diǎn)而成為生物醫(yī)學(xué)、高通量藥物篩選等領(lǐng)域的新興研究手段。但是因?yàn)槿鄙偻暾碾娚頇z測等效電路和定量分析工具，所以無法有效解決檢測信號信噪比低的問題。此外商業(yè)化測試設(shè)備價(jià)格高且靈活性低。
　　針對上述問題首先結(jié)合理論分析和公式推演闡述了細(xì)胞電生理信

2、號的產(chǎn)生機(jī)理和變化過程。其次采用電路仿真軟件Multisim構(gòu)建了完整的細(xì)胞-微電極等效電路以定量分析電化學(xué)過程。然后推導(dǎo)出對檢測信號質(zhì)量有著重要影響的微電極-電解液界面阻抗和微電極陣列熱噪聲這兩個(gè)表達(dá)式，并基于表達(dá)式給出了理論交流阻抗譜。接著對等效電路中的物理量取不同的數(shù)值進(jìn)行仿真，研究它們對檢測信號的影響程度并基于此給出了具體的微電極參數(shù)設(shè)計(jì)方案。最后自主研發(fā)了低成本可擴(kuò)展的電生理檢測系統(tǒng)并進(jìn)行了仿真和實(shí)物測試，驗(yàn)證了該系統(tǒng)滿足檢測