基于生物阻抗谱的干细胞发育过程电学特性研究

摘要：

基于生物阻抗谱方法研究了干细胞发育过程的电学特性,开发了一种用于干细胞发育过程监测的高精度生物阻抗谱传感器.此传感器采用倒锥形结构,实现了检测目标尺寸的自适应,通过渐缩腔室实现电场的聚集,通过窄缩腔室实现了检测区域处电场均匀化,提高了干细胞的检测精度.采用数值仿真方法对传感器的结构进行了验证及优化,结果表明,此传感器可避免干细胞发育过程中的位置变动对检测结果的影响,并且对发育中干细胞的尺寸变化更敏感,通过对传感器结构参数进行优化,使最优监测灵敏度达到0.882.以斑马鱼胚胎干细胞为监测对象,采用本方法对其发育过程进行了30 h监测,发现随着斑马鱼胚胎的发育,阻抗值逐渐增大,弛豫频率逐渐减小(由1870 kHz降低到481 kHz).结果表明,本传感器与监测方法可实现干细胞发育过程的高精度监测.

关键词：生物阻抗谱、干细胞传感器、数值仿真、电学特性

所属期刊栏目：50

分类号：TP391.4;X503.225;TP277

资助基金：国家自然科学基金;江苏省重点研发计划社会发展面上项目;精密测试技术;仪器国家重点实验室天津大学开放课题项目;南京医科大学附属江宁医院医工融合实验室开放课题项目

在线出版日期：2022-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1188-1195