細(xì)胞阻抗分析的芯片及儀器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種細(xì)胞阻抗分析的芯片及儀器。該芯片包括：絕緣基片，其中央位置定義為阻抗分析區(qū)域；微型金屬電極陣列，形成于絕緣基片上，包括彼此絕緣的N個(gè)微型金屬電極，該N個(gè)微型金屬電極呈輻射狀均勻分布在阻抗分析區(qū)域的圓周上，每一微型金屬電極內(nèi)側(cè)的敏感部伸入阻抗分析區(qū)域內(nèi)，其中N≥4；絕緣保護(hù)層，覆蓋于除阻抗分析區(qū)域及微型金屬電極上內(nèi)側(cè)敏感部和外側(cè)引線部之外的其他區(qū)域；以及測量阱，形成于阻抗分析區(qū)域的四周絕緣保護(hù)層上，在該阻抗分析區(qū)域的上方形成容置待分析樣品的容置區(qū)，該容置區(qū)的內(nèi)半徑等于或略大于阻抗分析區(qū)域半徑。本發(fā)明提供的細(xì)胞阻抗分析的芯片及儀器可以對(duì)單細(xì)胞進(jìn)行阻抗測量分析。
【專利說明】細(xì)胞阻抗分析的芯片及儀器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微型傳感器芯片【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可以進(jìn)行生物細(xì)胞阻抗檢測與分析的細(xì)胞阻抗分析芯片及儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境、健康等的關(guān)注，人們對(duì)生物醫(yī)學(xué)檢測的要求越來越高。細(xì)胞水平的研究，可以獲得反映生物生理狀態(tài)和過程的更準(zhǔn)確、更全面的信息，還可以使人們能更好地了解細(xì)胞群體中某些特殊的細(xì)胞功能，更深入地認(rèn)識(shí)細(xì)胞個(gè)體差異、細(xì)胞間相互作用和信息傳遞以及神經(jīng)遞質(zhì)、藥物或毒物刺激的生理影響等更深層次的信息。細(xì)胞水平的分析具有重大而深遠(yuǎn)的意義。
[0003]由于受技術(shù)限制，生物的常規(guī)分析方法一般以大量細(xì)胞為研究對(duì)象，用平均結(jié)果反映細(xì)胞的生理信息。由于生物組織中各種化學(xué)成分分布及細(xì)胞本身的高度不均勻性，大量細(xì)胞分析常常得出不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤的結(jié)論。因此直接分析細(xì)胞及亞細(xì)胞水平的特性十分重要。根據(jù)不同生理狀態(tài)下細(xì)胞表現(xiàn)出不同的阻抗特性，利用MEMS工藝制作出微型多電極阻抗分析芯片，多電極采集數(shù)據(jù)，豐富了采樣信息，提高了分析精度與分辨率。
[0004]參考文獻(xiàn)I (中國專利，專利申請(qǐng)?zhí)?98813315)提出了一種細(xì)胞阻抗分析芯片。圖1A為現(xiàn)有技術(shù)細(xì)胞阻抗分析芯片的示意圖。圖1B為圖1A所示細(xì)胞阻抗分析芯片中央阻抗分析區(qū)域的放大圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1A和圖1B，該細(xì)胞阻抗分析芯片包括絕緣基底、參考電極、與參考電極相連的導(dǎo)電布線、設(shè)置在絕緣基底上的測量微電極陣列、用于所述測量微電極布線的導(dǎo)電圖形、連接到所述導(dǎo)電圖形的端部的電觸點(diǎn)、覆蓋所述導(dǎo)電圖形表面和參考電極布線的絕緣膜、和包圍包含所述絕緣膜的表面上的測量微電極的區(qū)域的壁，該細(xì)胞電位測量電極在由所述壁包圍的區(qū)域內(nèi)培養(yǎng)細(xì)胞或細(xì)胞組織時(shí)用于測量電生理學(xué)活性，其中阻抗比所述測量微電極小的參考電極被分別布置在由所述壁包圍的區(qū)域中的多個(gè)位置上，并位于所述測量微電極陣列之外，在所述測量區(qū)域互相絕緣，用于參考電極的電觸點(diǎn)連接到與參考電極相連的導(dǎo)電圖形的端部，并且其中各測量微電極之間、各參考電極之間、以及測量微電極和參考電極之間都相互絕緣。
[0005]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述的細(xì)胞阻抗分析芯片存在如下技術(shù)缺陷:(1)它是一種平面陣列排布的電極結(jié)構(gòu)，只適合對(duì)具有較大尺寸的神經(jīng)細(xì)胞的分析；
(2)它不能夠?qū)?xì)胞的阻抗分布進(jìn)行掃描成像，對(duì)細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]為解決上述的一個(gè)或多個(gè)問題，本發(fā)明提供了一種細(xì)胞阻抗分析的芯片及儀器。
[0008]( 二 )技術(shù)方案
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種細(xì)胞阻抗分析芯片，該細(xì)胞阻抗分析芯片包括:絕緣基片，其中央位置定義為阻抗分析區(qū)域；微型金屬電極陣列，形成于絕緣基片上，包括彼此絕緣的N個(gè)微型金屬電極，該N個(gè)微型金屬電極呈輻射狀均勻分布在阻抗分析區(qū)域的圓周上，每一微型金屬電極內(nèi)側(cè)的敏感部伸入阻抗分析區(qū)域內(nèi)，其中N ^ 4 ;絕緣保護(hù)層，覆蓋于除阻抗分析區(qū)域及微型金屬電極上內(nèi)側(cè)敏感部和外側(cè)引線部之外的其他區(qū)域；以及測量阱，形成于阻抗分析區(qū)域的四周絕緣保護(hù)層上，在該阻抗分析區(qū)域的上方形成容置待分析樣品的容置區(qū)，該容置區(qū)的內(nèi)半徑等于或略大于阻抗分析區(qū)域半徑。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種包括上述細(xì)胞阻抗分析芯片的細(xì)胞阻抗分析儀器。該儀器還包括:驅(qū)動(dòng)電流模塊、測量電壓模塊及阻抗圖像重構(gòu)模塊；其中，驅(qū)動(dòng)電流模塊具有兩電極，該兩電極按照預(yù)設(shè)的電流驅(qū)動(dòng)模塊連接至N個(gè)微型金屬電極中的兩個(gè)微型金屬電極上，用于向測量阱內(nèi)的樣品輸入驅(qū)動(dòng)電流；測量電壓模塊具有兩電極，該兩電極按照預(yù)設(shè)的電壓測量模式連接至除上述兩個(gè)微型金屬電極之外的另兩個(gè)微型金屬電極上，用于測量測量阱內(nèi)的樣品在上述驅(qū)動(dòng)電流的激勵(lì)下，在該兩個(gè)微型金屬電極所產(chǎn)生的電壓；阻抗圖像重構(gòu)模塊，用于根據(jù)由多個(gè)電流驅(qū)動(dòng)模式與電壓測量模式的組合而獲得的微型金屬電極的電壓，對(duì)阻抗分析區(qū)域內(nèi)的樣品進(jìn)行阻抗圖像重構(gòu)。
[0011](三)有益效果
[0012]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明細(xì)胞阻抗分析芯片及儀器具有以下有益效果:
[0013](I)采用環(huán)形分布的微電極，布置在略大于細(xì)胞尺寸的測量阱周邊，可以對(duì)單細(xì)胞進(jìn)行阻抗測量分析。具體來講:根據(jù)細(xì)胞的不同生理狀態(tài)具有不同的電阻抗特性這一物理現(xiàn)象，通過對(duì)樣品施加一個(gè)安全恒定的電壓或電流，通過測量電極測量樣品表面的電流或電壓，得到內(nèi)部的電阻抗分布?？梢詫?duì)小尺寸的單細(xì)胞進(jìn)行阻抗測量分析，特別是球形或類似形狀的細(xì)胞，且電極是布置在細(xì)胞的周圍，對(duì)細(xì)胞分析測試干擾較??；
[0014](2)可以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行阻抗掃描成像，用電學(xué)特性反映細(xì)胞活動(dòng)組織的解剖學(xué)及結(jié)構(gòu)。采用電流驅(qū)動(dòng)電壓測量的驅(qū)動(dòng)測量方式，電流驅(qū)動(dòng)模式有相鄰、交叉、相對(duì)驅(qū)動(dòng)模式，采用的電壓測量模式為測量除激勵(lì)電極之外的其他相鄰電極的電壓，通過采用適當(dāng)?shù)碾娏黩?qū)動(dòng)模式和電壓測量模式采集數(shù)據(jù)，對(duì)阻抗分析區(qū)域的樣品進(jìn)行阻抗圖像重構(gòu)，從而通過圖像直觀全面的反應(yīng)出細(xì)胞活動(dòng)的生物信息。
[0015](3)該芯片提取的微納米尺度細(xì)胞樣品的生理、病理狀態(tài)相關(guān)的電特性信息，既可以反映其解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，還可以給出功能性圖像結(jié)果。該儀器具有結(jié)構(gòu)微型化、測量靈敏化、樣品無創(chuàng)化、信息多樣化等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞及亞細(xì)胞水平的阻抗測量與分析，為研究細(xì)胞的生理變化提供有力依據(jù)，對(duì)疾病的預(yù)測、診斷、治療有重要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1A為現(xiàn)有技術(shù)細(xì)胞阻抗分析芯片的示意圖；
[0017]圖1B為圖1A所示細(xì)胞阻抗分析芯片中央阻抗分析區(qū)域的放大圖
[0018]圖2A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例細(xì)胞阻抗分析芯片的俯視示意圖；
[0019]圖2B為圖2A所示細(xì)胞阻抗分析芯片沿A-A方向的剖面圖；
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例細(xì)胞阻抗分析儀器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]【本發(fā)明主要元件符號(hào)說明】
[0022]1-絕緣基片； 2-微型金屬電極陣列
[0023]3-絕緣保護(hù)層；4-測量阱；[0024]5-樣品蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號(hào)。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。
[0026]本發(fā)明融合細(xì)胞阻抗特性原理及電阻抗成像技術(shù)，提供一種細(xì)胞阻抗分析的芯片及儀器，以實(shí)現(xiàn)生物細(xì)胞的阻抗分析。
[0027]在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種細(xì)胞阻抗分析芯片。圖2A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例細(xì)胞阻抗分析芯片的俯視示意圖。圖2B為圖2A所示細(xì)胞阻抗分析芯片沿A-A方向的剖面圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2A和圖2B，本實(shí)施例細(xì)胞阻抗分析芯片包括:絕緣基片1，其中央位置定義為阻抗分析區(qū)域；微型金屬電極陣列2，包括彼此絕緣的N個(gè)微型金屬電極，該N個(gè)微型金屬電極呈輻射狀均勻分布在所述阻抗分析區(qū)域的圓周上，每一微型金屬電極內(nèi)側(cè)的敏感部伸入所述阻抗分析區(qū)域內(nèi)，其中N > 4 ;絕緣保護(hù)層3，覆蓋于所述微型金屬電極上除所述內(nèi)側(cè)敏感部及外側(cè)引線部之外的區(qū)域；測量阱4，位于所述阻抗分析區(qū)域的四周，其高度高于該阻抗分析區(qū)域的高度，從而在該阻抗分析區(qū)域的上方形成容置待分析樣品的容置區(qū)，該容置區(qū)的內(nèi)半徑等于或略大于該阻抗分析區(qū)域半徑；樣品蓋5，固定于所述測量阱外側(cè)的絕緣保護(hù)層上，其高度高于該測量阱的高度，以將所述阻擋分析區(qū)域與外界環(huán)境隔離。
[0028]以下分別對(duì)本發(fā)明實(shí)施例細(xì)胞阻抗分析芯片的各個(gè)組成部分的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029]在本實(shí)施例中，絕緣基片為1.5X1.5cm2的玻璃片，但本發(fā)明并不以此為限。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)需要來選擇其他類型和尺寸的絕緣基片，例如表面沉積氮化硅的硅片或ITO玻璃。
[0030]在玻璃片中心區(qū)域設(shè)置圓形的阻抗分析區(qū)域，為了便于測量細(xì)胞或亞細(xì)胞的阻抗特性，該圓形阻抗分析區(qū)域的尺度為50 ym。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，該圓形阻抗分析區(qū)域的尺度取決于樣品中細(xì)胞的大小，一般情況下為微米尺度，可根據(jù)測量要求具體確定。
[0031]在圖2和圖3所示的細(xì)胞阻抗分析芯片中，在玻璃片的上表面，圍繞阻抗分析區(qū)域上分布16個(gè)微型金屬電極。其中，微型金屬電極的大小、形狀均相同，且電極間距相同，電極頂端線寬與電極間距線寬相同。當(dāng)然，微型金屬電極的數(shù)目也不限于為16個(gè)，其可以為(但不僅限于)8個(gè)、16個(gè)或32個(gè)。
[0032]每一微型金屬電極均可作為激勵(lì)電極輸入信號(hào)，也可以作為響應(yīng)電極輸出信號(hào)。微型金屬電極陣列的材料可以為(但不僅限于)金或鉬金，其為利用濺射和剝離工藝制作。
[0033]微型金屬電極內(nèi)側(cè)敏感部的頂端形狀呈線形或者弧線形，均勻分布于中心圓形阻抗分析區(qū)域上，其伸入阻抗分析區(qū)域內(nèi)的長度約為2-10 y m，用于給阻抗分析區(qū)域的樣品加測量電流或采集由待分析樣品阻抗產(chǎn)生的電壓信號(hào)；其外側(cè)引線部呈長方形，可通過引線與外電路相連，用于接收測量電流或?qū)⒂擅舾胁坎杉碾妷盒盘?hào)向外傳輸。[0034]在本實(shí)施例中，絕緣保護(hù)層3為氮化硅層，其厚度為8000A。在制備該氮化硅層時(shí)，首先利用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PECVD)工藝在整個(gè)基片，包括位于其上的微型金屬電極陣列的上方制作氮化硅絕緣層，而后使用離子刻蝕工藝去除阻抗分析區(qū)域和微型金屬電極外側(cè)引線部的氮化硅層，中心區(qū)域氮化硅的半徑略大于阻抗分析區(qū)域的半徑，約為55 u m。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，伸入阻抗分析區(qū)域的微型金屬電極的敏感部是裸露的，并沒有被氮化硅層所覆蓋。此外，該絕緣保護(hù)層3的材料還可以為具有絕緣性質(zhì)的有機(jī)聚合物，例如:聚酰亞、聚二甲基硅氧烷或具有絕緣性質(zhì)的光刻膠等。
[0035]請(qǐng)參照?qǐng)D2和圖3，在中心圓形阻抗分析區(qū)域正上方，以聚合物構(gòu)筑測量阱，用于容置待測樣品。電極在測量阱內(nèi)微露，與樣品接觸。該測量阱成圓柱形，其材料為SU_8，高度為30 u m,講里半徑為60 u m,講外半徑為600 u m。
[0036]當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，該測量阱的尺寸、阱里半徑和阱外半徑均可以根據(jù)需要靈活調(diào)整。而制備聚合物阱的材料除SU-8光刻膠之外，還可以為聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或其他生物兼容聚合物等材料。
[0037]該細(xì)胞阻抗分析信號(hào)還包括一用于存儲(chǔ)緩沖液的樣品蓋5。該樣品蓋的內(nèi)圓柱形槽的內(nèi)徑大于測量阱的外徑，該樣品蓋固定在測量阱外側(cè)的絕緣保護(hù)層上。在本實(shí)施例中，該樣品蓋的材料為聚酰亞胺、PDMS，其形狀可以是是圓形、方形或長方形。其圓柱形槽的半徑為2mm,壁厚2mm。
[0038]在進(jìn)行測量時(shí)，通過注射樣品的針頭刺穿樣品蓋，將樣品注入測量阱內(nèi)，而后拔出針頭。由于緩沖液的表面張力作用，緩沖液并不會(huì)隨針孔流出。通過該樣品蓋，減少樣品蒸發(fā)，減小環(huán)境對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。對(duì)于固定樣品蓋的芯片來講，其是一次性使用的。當(dāng)不包含樣品蓋時(shí)，可以重復(fù)使用，但不推薦如此使用。
[0039]至此，本實(shí)施例細(xì)胞阻抗分析芯片介紹完畢。依照本實(shí)施例的說明，結(jié)合自身的專業(yè)知識(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠?qū)Ρ景l(fā)明細(xì)胞阻抗分析芯片具有清楚的認(rèn)識(shí)。
[0040]在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，還提供了一種細(xì)胞阻抗分析儀器。如圖3所示，該儀器包括:上述的細(xì)胞阻抗分析芯片、驅(qū)動(dòng)電流模塊、測量電壓模塊及阻抗圖像重構(gòu)模塊。其中，驅(qū)動(dòng)電流模塊具有兩電極，該兩電極按照預(yù)設(shè)的電流驅(qū)動(dòng)模塊連接至N個(gè)微型金屬電極中的兩個(gè)微型金屬電極上，用于向測量阱內(nèi)的樣品輸入驅(qū)動(dòng)電流。測量電壓模塊具有兩電極，該兩電極按照預(yù)設(shè)的電壓測量模式連接至除上述兩個(gè)微型金屬電極之外的另兩個(gè)微型金屬電極上，用于測量所述測量阱內(nèi)的樣品在上述驅(qū)動(dòng)電流的激勵(lì)下，在該兩個(gè)微型金屬電極所產(chǎn)生的電壓。阻抗圖像重構(gòu)模塊，用于根據(jù)由多個(gè)電流驅(qū)動(dòng)模式與電壓測量模式的組合而獲得的微型金屬電極的電壓，對(duì)阻抗分析區(qū)域內(nèi)的樣品進(jìn)行阻抗圖像重構(gòu)。電流驅(qū)動(dòng)模式有相鄰、交叉、相對(duì)驅(qū)動(dòng)模式，采用的電壓測量模式為測量除激勵(lì)電極之外的其他相鄰電極的電壓。
[0041]至此，本實(shí)施例細(xì)胞阻抗分析儀器介紹完畢。依照本實(shí)施例的說明，結(jié)合自身的專業(yè)知識(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠?qū)Ρ景l(fā)明細(xì)胞阻抗分析儀器具有清楚的認(rèn)識(shí)。
[0042]此外，需要說明的是，上述對(duì)各元件的定義并不僅限于實(shí)施方式中提到的各種具體結(jié)構(gòu)或形狀，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行簡單地熟知地替換，例如:對(duì)于特定形狀的細(xì)胞可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的樣品阱結(jié)構(gòu)和電極排布的方式等。
[0043]綜上所述，本發(fā)明根據(jù)細(xì)胞的不同生理狀態(tài)具有不同的電阻抗特性這一物理現(xiàn)象，通過對(duì)樣品施加一個(gè)安全恒定的電壓或電流，通過測量電極測量樣品表面的電流或電壓的來重建內(nèi)部的電阻抗分布圖像，從而通過圖像直觀全面的反應(yīng)出樣品的生物信息。
[0044]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種細(xì)胞阻抗分析芯片，其特征在于，包括: 絕緣基片，其中央位置定義為阻抗分析區(qū)域； 微型金屬電極陣列，形成于所述絕緣基片上，包括彼此絕緣的N個(gè)微型金屬電極，該N個(gè)微型金屬電極呈輻射狀均勻分布在所述阻抗分析區(qū)域的圓周上，每一微型金屬電極內(nèi)側(cè)的敏感部伸入所述阻抗分析區(qū)域內(nèi)，其中N≥4 ; 絕緣保護(hù)層，覆蓋于除阻抗分析區(qū)域及所述微型金屬電極上所述內(nèi)側(cè)敏感部和外側(cè)引線部之外的其他區(qū)域；以及 測量阱，形成于所述阻抗分析區(qū)域的四周絕緣保護(hù)層上，在該阻抗分析區(qū)域的上方形成容置待分析樣品的容置區(qū)，該容置區(qū)的內(nèi)半徑等于或略大于所述阻抗分析區(qū)域半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞阻抗分析芯片，其特征在于，還包括: 樣品蓋，固定于所述測量阱外側(cè)的絕緣保護(hù)層上，其高度高于該測量阱的高度，以將所述待分析樣品容置區(qū)與外界環(huán)境隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)胞阻抗分析芯片，其特征在于，所述樣品蓋的材料為聚酰亞胺、PDMS，其為中空構(gòu)造，內(nèi)部存儲(chǔ)緩沖液 。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞阻抗分析芯片，其特征在于，所述N個(gè)微型金屬電極中，各微型金屬電極的大小、形狀相同，且微型電極之間的電極間距相同，電極頂端線寬與電極間距線寬相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的細(xì)胞阻抗分析芯片，其特征在于，所述微型金屬電極內(nèi)側(cè)敏感部的頂端形狀呈線形或者弧線形，均勻、對(duì)稱地分布于中心圓形阻抗分析區(qū)域上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞阻抗分析芯片，其特征在于，所述阻抗分析區(qū)域?yàn)閳A形，其半徑為50 ii m ; 所述微型金屬電極伸入阻抗分析區(qū)域內(nèi)的長度約為2-10 y m ; 所述絕緣保護(hù)層在所述阻抗分析區(qū)域的外圍形成圓環(huán)，其半徑為55 y m ;所述測量阱的講內(nèi)半徑為60 V- m,講外半徑為600 V- m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的細(xì)胞阻抗分析芯片，其特征在于，所述絕緣基片為玻璃片、ITO玻璃或表面沉積氮化硅的硅片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的細(xì)胞阻抗分析芯片，其特征在于，所述絕緣保護(hù)層的材料為氮化硅、聚酰亞或聚二甲基硅氧烷； 所述測量阱的材料為SU-8光刻膠、聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷。
9.一種包括權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述細(xì)胞阻抗分析芯片的細(xì)胞阻抗分析儀器，其特征在于，還包括:驅(qū)動(dòng)電流模塊、測量電壓模塊及阻抗圖像重構(gòu)模塊；其中， 驅(qū)動(dòng)電流模塊具有兩電極，該兩電極按照預(yù)設(shè)的電流驅(qū)動(dòng)模塊連接至N個(gè)微型金屬電極中的兩個(gè)微型金屬電極上，用于向測量阱內(nèi)的樣品輸入驅(qū)動(dòng)電流； 測量電壓模塊具有兩電極，該兩電極按照預(yù)設(shè)的電壓測量模式連接至除上述兩個(gè)微型金屬電極之外的另兩個(gè)微型金屬電極上，用于測量所述測量阱內(nèi)的樣品在上述驅(qū)動(dòng)電流的激勵(lì)下，在該兩個(gè)微型金屬電極所產(chǎn)生的電壓； 阻抗圖像重構(gòu)模塊，用于根據(jù)由多個(gè)電流驅(qū)動(dòng)模式與電壓測量模式的組合而獲得的微型金屬電極的電壓，對(duì)阻抗分析區(qū)域內(nèi)的樣品進(jìn)行阻抗圖像重構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的細(xì)胞阻抗分析儀器，其特征在于，所述電流驅(qū)動(dòng)模式有相鄰、交叉、相對(duì)驅(qū)動(dòng)模式，所述電壓測量模式為測量除激勵(lì)電極之外的其他相鄰電極的電壓。`
【文檔編號(hào)】G01N27/02GK103630579SQ201310061079
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月27日
【發(fā)明者】趙湛, 譚靜, 方震 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所