一种全自动流程高通量离子通道电流检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的一种全自动流程高通量离子通道电流检测装置及方法，参考电极和记录电极；控制与信号放大单元，用于放大记录电极与参考电极之间的电流信号，并可以调节参考电极与记录电极之间的电压差；微流控通道，用于容纳待检测的细胞，包括管路、微孔、进液口和出液口，进液管与进液口连通，出液管与出液口连通，进液管与存储细胞悬浮液的存储容器连接，通过微量蠕动泵驱动细胞悬浮液在管路中流动；压力调节单元，设置在微流控通道的底部，用于调节负压将细胞吸取至开设在微流控通道底部的微孔中或调节正压将细胞推离微孔。本发明专利技术的有益效果是：能够实现对细胞离子通道电流的高通量全自动的测量，能够显著提高对细胞的测试效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动流程高通量离子通道电流检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及了细胞离子通道测量
，具体的是一种全自动流程高通量离子通道电流检测装置及方法。

技术介绍

[0002]人体目前已发现的离子通道有四百多种，在全身各器官组织尤其是可兴奋细胞组织上广泛表达，参与人体各种生理功能。脑、心脏、骨骼肌、平滑肌等细胞的功能的实现都依赖于离子通道。离子通道功能的变化会造成人体生理功能异常，从而导致疾病，此类疾病被称为离子通道病。而通过调节离子通道的功能也可以治疗或者缓解相关疾病。因此，离子通道成为一类重要的药物靶点。检测离子通道电流，是验证离子通道功能的最主要手段。但现有的离子通道电流检测装置主要依靠膜片钳等手段，其通量低，难度大，门槛高，阻碍了其在工业界的推广与应用。
[0003]为了解决上述问题，现有技术中通常采用膜片钳对离子通道的电流信息进行检测，如专利号为2021112619417的专利中公开了一种细胞电化学与电生理联合检测装置和方法。该装置包括：探测电极，用于检测电信号，包括电生理电极和电化学电极；膜片钳放大器，用于放大电信号，包括与电生理电极连接的电生理检测单元和与电化学电极连接的电化学检测单元；滤波模块，用于对电信号进行滤波处理，包括第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和低通滤波器；控制和分析模块，用于基于电信号分析细胞的电生理情况和电化学情况，还用于向膜片钳放大器发送控制信号以调整膜片钳放大器的检测模式。但是上述方式一般只能对单个细胞进行测量，测量效率低，因而需要对现有技术进行改进，以提高对细胞离子通道电流的测量效率。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的至少部分缺陷，本专利技术实施例提供了一种全自动流程高通量离子通道电流检测装置及方法，结构简单，使用方便，能够显著提高对细胞离子通道电流的检测效率。
[0005]本专利技术涉及的一种全自动流程高通量离子通道电流检测装置，其特征在于：
[0006]包括探测电极，用于检测电信号，包括参考电极和记录电极；
[0007]控制与信号放大单元，用于放大所述电信号，包括与所述参考电极连接的参考电极检测单元和与所述记录电极连接的记录电极检测单元，并控制参考电极与记录电极之间的电压差；
[0008]微流控通道，用于容纳待检测的细胞，包括容纳腔、进液口和出液口，进液管与进液口连通，出液管与出液口连通，进液管与存储细胞悬浮液的存储容器连接，通过精密蠕动泵驱动细胞悬浮液在其中流动；
[0009]压力调节单元，设置在微流控通道的底部，通过施加负压将细胞吸取至开设在微流控通道底部的微孔中或施加正压将细胞推离所述微孔，所述微孔的直径为1um
‑
5um，与待
测试的细胞直径的比例0.1
‑
0.2。
[0010]进一步地，所述进液管为微流控毛细管，所述微流控通道通过微流控毛细管与细胞悬浮液联通，所述微流控毛细管与微量蠕动泵相连，通过微量蠕动泵将细胞悬浮液泵入微流控通道。
[0011]进一步地，所述容纳腔包括矩形腔和V形腔，所述V形腔设置在所述矩形腔的底部且所述V形腔与所述矩形腔连通，所述微孔开设在所述V形腔的底部，所述记录电极至少部分置于所述微孔内并与待测试的细胞接触。
[0012]进一步地，所述参考电极置于置于所述矩形腔或所述V形腔中，并与位于所述矩形或V形腔中的细胞记录外液连通，所述记录电极置于待测试细胞的记录内液中。
[0013]进一步地，所述压力调节单元的调节范围是
±
200mmHg。
[0014]一种离子通道电流检测方法，应用于上述全自动流程高通量离子通道电流检测装置，包括以下步骤，
[0015]S1.通过微流控毛细管将细胞悬浮液中的待测试细胞和细胞培养液输送到微流控通道中，同时通过外液进料管向微流控毛细管输入记录外液，并通过微量蠕动泵控制流量与流速；
[0016]S2.通过压力调节单元将微流控通道底部的气压调节为负压，将待测试的细胞吸附至微孔中，然后通过参考电极对记录外液的参考电信号进行记录，通过记录电极记录待测试的细胞的记录内液的记录电信号，并在待测试的细胞中构建离子通道，对待测试细胞的离子通道中的电流进行测量；
[0017]S3、通过压力调节单元将微流控通道底部的电压调节为正压，将待测试的细胞从微孔中推离，然后通过微流控毛细管继续导入下一待测试细胞，实现对细胞的高通量全自动的测量。
[0018]S4、通过并联所述全自动流程高通量离子通道电流检测装置，可以增加检测的通量。
[0019]本专利技术的有益之处在于：通过微流控技术使得细胞能够连续小批量输送至微流控通道中，然后通过设置在微流控通道底部的压力调节单元调节至正压，将待检测细胞吸取到微孔中，由于微孔的直径小于单个细胞的直径，即微孔中只能容纳一个待检测细胞，然后通过参考电极和记录电极对细胞离子通道的电流进行检测，检测结束后，通过压力调节单元调节至负压，将细胞推离微孔，通过上述步骤的交替进行，能够实现对细胞离子通道电流的高通量全自动的测量，能够显著提高对细胞的测试效率。
[0020]为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是一种全自动流程高通量离子通道电流检测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]参照图1，在本专利技术一较佳实施例中的本专利技术涉及的一种全自动流程高通量离子通道电流检测装置，包括探测电极，用于检测电信号，包括参考电极和记录电极；控制与信号放大单元，用于放大所述电信号，包括与所述参考电极连接的参考电极检测单元和与所述记录电极连接的记录电极检测单元，并控制参考电极与记录电极之间的电压差；
[0025]微流控通道，用于容纳待检测的细胞，包括容纳腔、进液口和出液口，进液管与进液口连通，出液管与出液口连通，进液管与存储细胞悬浮液的存储容器连接，通过精密蠕动泵驱动细胞悬浮液在其中流动；
[0026]压力调节单元，设置在微流控通道的底部，通过施加负压将细胞吸取至开设在微流控通道底部的微孔中或施加正压将细胞推离所述微孔，所述微孔的直径为1um
‑
5um，与待测试的细胞直径的比例0.1
‑
0.2。在实际实施过程中，压力调节单元采用压力调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动流程高通量离子通道电流检测装置，其特征在于：包括探测电极，用于检测电信号，包括参考电极和记录电极；控制与信号放大单元，用于放大所述电信号，包括与所述参考电极连接的参考电极检测单元和与所述记录电极连接的记录电极检测单元，并控制参考电极与记录电极之间的电压差；微流控通道，用于容纳待检测的细胞，包括容纳腔、进液口和出液口，进液管与进液口连通，出液管与出液口连通，进液管与存储细胞悬浮液的存储容器连接，通过精密蠕动泵驱动细胞悬浮液在其中流动；压力调节单元，设置在微流控通道的底部，通过施加负压将细胞吸取至开设在微流控通道底部的微孔中或施加正压将细胞推离所述微孔，所述微孔的直径为1um
‑
5um，与待测试的细胞直径的比例0.1
‑
0.2。2.根据权利要求1所述的全自动流程高通量离子通道电流检测装置，其特征在于：所述进液管为微流控毛细管，所述微流控通道通过微流控毛细管与细胞悬浮液联通，所述微流控毛细管与微量蠕动泵相连，通过微量蠕动泵将细胞悬浮液泵入微流控通道。3.根据权利要求1所述的全自动流程高通量离子通道电流检测装置，其特征在于：所述容纳腔包括矩形腔和V形腔，所述V形腔设置在所述矩形腔的底部且所述V形腔与所述矩形腔连通，所述微孔开设在所述V形腔的底部，所述记录电极至少部分置于所述微孔内...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙磊，刘新英，
申请(专利权)人：奥特莱博苏州实验室科技有限公司，
类型：发明
国别省市：