因在于后曝光步驟能夠使感光分子完全聚 合，避免未聚合的光敏分子在細(xì)胞培養(yǎng)時釋放進(jìn)細(xì)胞培養(yǎng)液對細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性。同時，實 驗還發(fā)現(xiàn)未經(jīng)過后曝光處理的感光干膜在培養(yǎng)液中浸泡24h后開始出現(xiàn)軟化、表面開始皺 褶，而后曝光處理的感光干膜形態(tài)未發(fā)生改變。事實上，后曝光處理的感光干膜仍具有輕微 的細(xì)胞毒性（72h為12. 6% )，推測原因為感光干膜吸附了培養(yǎng)液中蛋白分子對細(xì)胞生長造 成輕微抑制。因此，細(xì)胞接種前用空白培養(yǎng)液對感光干膜進(jìn)行預(yù)孵育降低其對細(xì)胞生長抑 制效應(yīng)。
[0049] 實施例2感光干膜-銦錫氧化物電極的加工
[0050] 將IT0導(dǎo)電玻璃分別用丙酮、無水乙醇、去離子水超聲清洗各15min，烘干待用。
[0051] 本實施例所制備的DFP-IT0電極的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。感光干膜-銦錫氧化 物電極，包括導(dǎo)電基底層1和位于所述導(dǎo)電基底層1上的絕緣層2,所述絕緣層2上設(shè)置有 電極孔3,所述電極孔3為四個，所述導(dǎo)電基底層1上還設(shè)置有引線接口 4,通過引線接口 4 與電源連接；所述導(dǎo)電基底層1為銦錫氧化物導(dǎo)電玻璃，所述絕緣層2為感光干膜。
[0052] DFP-IT0電極加工流程如圖2所示，具體包括以下步驟：
[0053] (1)感光干膜通過辦公覆膜機(jī)（100°C)壓貼在導(dǎo)電玻璃IT0膜表面，目測感光干 膜與IT0膜緊密貼附且兩者間無氣泡；
[0054] (2)矢量圖繪制軟件Coreldraw12. 0 (Corel公司，Canada)繪制出IT0電極孔和 引線接口圖案，通過噴墨打印機(jī)打印（ESP0N1390,Japan)以2880dpi分辨率打印在透明膠 片上制成光掩膜，透過光掩膜對感光干膜進(jìn)行紫外照射30s;
[0055] (3)將照射后的感光干膜在30°C下用1%的碳酸鈉顯影5min，使未經(jīng)紫外照射的 IT0區(qū)域暴露，獲得結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示的DFP-IT0電極。隨后將電極用去離子水沖洗2 次，60°C烘干，紫外照射60s使感光膠完全固化。
[0056] 實施例3基于DFP-IT0電極的細(xì)胞阻抗傳感器
[0057] 本實施例所制備的基于DFP-IT0電極的細(xì)胞阻抗傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所 不〇
[0058] 為便于細(xì)胞培養(yǎng)及電化學(xué)阻抗譜測量，將實施例2所制備的感光干膜-銦錫氧化 物電極和測量小池5通過聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)夾具固定，使DFP-IT0電極置于測量小 池底部，測量小池體積為500yL。DFP-IT0電極、測量小池組裝示意圖和實物圖如圖4所示。
[0059] 基于感光干膜-銦錫氧化物電極的細(xì)胞阻抗傳感器，包括實施例2所制備的感光 干膜-銦錫氧化物電極和測量小池5,所述測量小池5置于感光干膜-銦錫氧化物電極的 電極孔3上，并與電極孔3連通，在所述測量小池5與電極孔3之間還設(shè)置有墊圈6,墊圈6 為硅膠環(huán)，還包括固定感光干膜-銦錫氧化物電極和測量小池5的夾具7,所述夾具7包括 上夾板71和下夾板72,所述上夾板71和下夾板72通過螺栓8連接，所述夾具7材質(zhì)為聚 甲基丙烯酸甲酯（PMMA)。
[0060] 以DFP-IT0電極為基礎(chǔ)構(gòu)建的細(xì)胞阻抗傳感器能夠耦合光學(xué)顯微成像技術(shù)和電 化學(xué)阻抗譜技術(shù)，實現(xiàn)細(xì)胞形態(tài)學(xué)和阻抗信息的同時檢測。在同一電極上獲取的細(xì)胞形態(tài) 學(xué)數(shù)據(jù)和阻抗信息互為補(bǔ)充、驗證，提高細(xì)胞信息檢測的全面性和準(zhǔn)確性。
[0061] 實施例4本發(fā)明的細(xì)胞阻抗生物傳感器與現(xiàn)有技術(shù)報道的IT0電極構(gòu)建細(xì)胞阻抗 生物傳感器比較
[0062] 加工IT0電極主要采用兩類方法：一類是top-down途徑，即在IT0板上通過化學(xué) 刻蝕加工出ITO電極；另一類是bottom-up途徑（approach)，即在圖形化的基底上通過派 射方式加工出IT0電極。然而，蝕刻和濺射形成的IT0電極接觸電阻較大，導(dǎo)致細(xì)胞阻抗 傳感器靈敏度降低；另外，蝕刻和濺射途徑加工IT0電極采用液態(tài)光刻膠作為電極圖像犧 牲層，以光刻技術(shù)為基礎(chǔ)，加工工藝、成本較高。本實施例中，對本發(fā)明制備的細(xì)胞阻抗生物 傳感器與現(xiàn)有技術(shù)報道的IT0電極構(gòu)建細(xì)胞阻抗生物傳感器涉及到的加工工藝及參數(shù)進(jìn) 行了比較，結(jié)果如表1所示，結(jié)果表明，本發(fā)明以感光干膜作為絕緣層，以商品化IT0導(dǎo)電玻 璃為基底，通過對感光干膜進(jìn)行選擇性紫外照射、顯影獲得IT0電極的方法不需要對IT0進(jìn) 行刻蝕，降低了工藝復(fù)雜性和IT0電極的接觸電阻，且能夠獲得最小直徑為100ym的IT0 電極。
[0063] 表1IT0電極構(gòu)建細(xì)胞阻抗生物傳感器比較
[0064]
【主權(quán)項】
1. 感光干膜-銦錫氧化物電極，其特征在于，包括導(dǎo)電基底層（1)和位于所述導(dǎo)電基底 層（1)上的絕緣層（2)，所述絕緣層（2)上設(shè)置有電極孔（3)，所述導(dǎo)電基底層（1)上還設(shè) 置有引線接口（4)，通過引線接口（4)與電源連接；所述導(dǎo)電基底層（1)為銦錫氧化物導(dǎo)電 玻璃，所述絕緣層（2)為感光干膜。
2. 基于權(quán)利要求1所述的感光干膜-銦錫氧化物電極的細(xì)胞阻抗傳感器，其特征在于， 包括感光干膜_銦錫氧化物電極和測量小池（5)，所述測量小池（5)置于感光干膜-銦錫氧 化物電極的電極孔（3)上，并與電極孔（3)連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)胞阻抗傳感器，其特征在于，在所述測量小池（5)與電極孔 (3)之間還設(shè)置有墊圈（6)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)胞阻抗傳感器，其特征在于，還包括固定感光干膜-銦錫氧 化物電極和測量小池（5)的夾具（7)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的細(xì)胞阻抗傳感器，其特征在于，所述夾具（7)包括上夾板 (71)和下夾板（72)，所述上夾板（71)和下夾板（72)通過螺栓（8)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)胞阻抗傳感器，其特征在于，所述感光干膜-銦錫氧化物電 極的電極孔（3)的直徑為0?
7. 權(quán)利要求1所述的感光干膜-銦錫氧化物電極的制備方法，其特征在于，所述制備方 法是通過對位于所述導(dǎo)電基底層（1)上的感光干膜絕緣層（2)進(jìn)行選擇性紫外照射、顯影 獲得電極孔（3)，從而得到感光干膜-銦錫氧化物電極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，采用碳酸鈉溶液進(jìn)行顯影；將獲得的 感光干膜-銦錫氧化物電極用去離子水沖洗，烘干，再經(jīng)紫外照射使感光干膜完全固化。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括如下進(jìn)行的 步驟： (1) 將感光干膜壓貼在銦錫氧化物導(dǎo)電玻璃表面，銦錫氧化物導(dǎo)電玻璃為導(dǎo)電基底層 (1)，感光干膜為絕緣層（2); ⑵繪制電極孔（3)和引線接口⑷圖案，通過噴墨打印機(jī)打印在透明膠片上制成光掩 膜，透過光掩膜對感光干膜進(jìn)行紫外照射； (3)將步驟（2)中紫外照射后的感光干膜進(jìn)行顯影，使未經(jīng)紫外照射的區(qū)域暴露，進(jìn)而 獲得感光干膜-銦錫氧化物電極。
10. 基于權(quán)利要求2所述的細(xì)胞阻抗傳感器進(jìn)行細(xì)胞形態(tài)學(xué)和阻抗信息同時檢測的方 法，其特征在于，包括如下進(jìn)行的步驟： ⑴將細(xì)胞懸液加載到測量小池（5)內(nèi)，靜置使細(xì)胞沉降到電極孔⑶的表面，放入培 養(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng)； (2) 通過光學(xué)顯微成像技術(shù)觀察細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化信息； (3) 通過電化學(xué)阻抗譜技術(shù)測量細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞阻抗信息，所述電化學(xué)阻抗譜技 術(shù)測量是以接種了細(xì)胞的感光干膜-銦錫氧化物電極作為工作電極進(jìn)行電化學(xué)阻抗譜測 量。
【專利摘要】本發(fā)明屬于細(xì)胞阻抗傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于DFP-ITO電極的細(xì)胞阻抗傳感器及其應(yīng)用。所述DFP-ITO電極包括導(dǎo)電基底層和位于所述導(dǎo)電基底層上的絕緣層，所述絕緣層上設(shè)置有電極孔，所述導(dǎo)電基底層上還設(shè)置有引線接口，所述導(dǎo)電基底層為銦錫氧化物導(dǎo)電玻璃，所述絕緣層為感光干膜；所述的基于DFP-ITO電極的細(xì)胞阻抗傳感器包括DFP-ITO電極和測量小池；本發(fā)明的DFP-ITO電極細(xì)胞阻抗傳感器結(jié)構(gòu)簡單、易于加工，能夠同時獲取DFP-ITO電極上細(xì)胞的形態(tài)學(xué)和阻抗特征值，可在普通實驗室推廣并用于細(xì)胞生理病理行為、藥物篩選等研究領(lǐng)域。
【IPC分類】G01N27-30, G01N21-84, G01N27-26
【公開號】CN104820004
【申請?zhí)枴緾N201510197414
【發(fā)明人】李 遠(yuǎn), 劉北忠, 龔放
【申請人】重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月23日