The invention provides a real-time detection and dynamic intervention device for cell metabolism and a test intervention method, which comprises a liquid intake unit, a detection unit, a data processing and display unit, a micro constant-current pump, and a detection unit including a Petri dish with a sensor chip installed at the bottom of the inner cavity for detecting various physiological parameters of the solution. A gas sensor is arranged on the top of the Petri dish, and the gas sensor is fixed on the top of the Petri dish through a bracket. The Petri dish is connected with a micro constant current pump through a plastic injection hose, and the outer envelope of the detection unit is enclosed with a sealed box. The data processing and display unit includes the control motherboard, SD card and display screen, and the SD card is inserted in the control motherboard. After signal processing, the collected physiological information data are stored in the SD card and displayed on the display screen. The invention effectively solves the problems of non-simultaneous dynamic detection of multiple physiological indicators, radioactivity and difficulty in precise injection to interfere with the experimental process.
【技术实现步骤摘要】
一种细胞代谢实时检测及动态干预装置及测试干预方法
本专利技术涉及一种细胞代谢实时检测及动态干预装置,本专利技术还涉及细胞代谢实时检测及动态干预的测试干预方法,属于生物医学工程中的医学检测仪器
技术介绍
为研究细胞、组织等生物样本的有关生物学行为(如细胞生长代谢、运动等特征),目前广泛采用于培养皿内离体培养生物样本的方法进行研究。例如,用肿瘤细胞株在体外培养是目前肿瘤学研究的重要方法之一。实验表明,肿瘤细胞摄取代谢物质(特别是葡萄糖的速率)与肿瘤细胞的生物学行为密切相关,在临床上与肿瘤对化疗的敏感性相关,所以动态监测肿瘤细胞摄取葡萄糖的过程对研究肿瘤至关重要。正常细胞有氧条件下消耗葡萄糖产出CO2,无氧环境代谢缓慢;但肿瘤细胞不论有氧无氧条件均通过葡萄糖酵解获取能量并产生乳酸。针对该特点,我们可通过实时监测体外细胞代谢产物中CO2浓度、乳酸浓度(即pH)便可确定其代谢路径。葡萄糖有氧反应式:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+36ATP糖酵解反应式:C6H12O6→2C3H6O3+2ATP而现有检测手段为放射性核素法(用标记反应物,利用γ射线检测产物中放射线剂量以确定反应速率)。在培养皿(皿一端设置进液口,一端设置出液口,并略低于进液口,方便液体流动)中培养肿瘤细胞,利用微流泵向其动态加入放射性核素标记的葡萄糖或其类似物(如18F-氟代脱氧葡萄糖)溶液,置于细胞培养箱内培育;利用置于皿上方的γ射线仪动态检测细胞中放射线剂量,从而计算出该肿瘤细胞株在不同时间点摄取的葡萄糖的量。该法由于标记限制,无法同时检测多个标记物,且放射性废弃物质不易处理 ...
【技术保护点】
1.一种细胞代谢实时检测及动态干预装置,其特征在于:包括进液单元、检测单元、数据处理及显示单元;所述进液单元为微量恒流泵;所述检测单元包括培养皿,所述培养皿呈无顶空心圆柱体,其内腔底部安装有用于检测溶液各项生理参数的传感器芯片,所述培养皿的上方设置有气体传感器,所述气体传感器通过支架固定在培养皿的上方,所述培养皿通过塑料注液软管连接微量恒流泵,所述检测单元的外围包裹有密封箱体;所述数据处理及显示单元包括控制主板、SD卡和显示屏,SD卡插在控制主板上,所述控制主板与显示屏及气体传感器、培养皿底部的传感器芯片通过数据线连接,经过信号处理后将收集的各种生理信息数据储存在SD卡内,同时显示于显示屏上。
【技术特征摘要】
1.一种细胞代谢实时检测及动态干预装置,其特征在于:包括进液单元、检测单元、数据处理及显示单元;所述进液单元为微量恒流泵;所述检测单元包括培养皿,所述培养皿呈无顶空心圆柱体,其内腔底部安装有用于检测溶液各项生理参数的传感器芯片,所述培养皿的上方设置有气体传感器,所述气体传感器通过支架固定在培养皿的上方,所述培养皿通过塑料注液软管连接微量恒流泵,所述检测单元的外围包裹有密封箱体;所述数据处理及显示单元包括控制主板、SD卡和显示屏,SD卡插在控制主板上,所述控制主板与显示屏及气体传感器、培养皿底部的传感器芯片通过数据线连接,经过信号处理后将收集的各种生理信息数据储存在SD卡内,同时显示于显示屏上。2.根据权利要求1所述的一种细胞代谢实时检测及动态干预装置,其特征在于:所述传感器芯片包括光寻址点位传感器和Clark电极,光寻址点位传感器检测溶液pH值,Clark电极检测溶解氧浓度。3.根据权利要求1所述的一种细胞代谢实时检测及动态干预装置,其特征在于:所述气体传感器外部呈空心长方体,底部设有进气口及出气口。4.根据权利要求3所述的细胞代谢实时检测及动态干预装置,其特征在于:其中,所述气体传感器内部横向依次装有装有发光光源、偏光片及光源接收层。5.根据权利要求4所述的细胞代谢实时检测及动态干预装置,其特征在于:其中,所述发光光源为红外线光源。6.根据权利要求4所述的细胞代谢实时检测及动态干预装置,其特征在于:其中,...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐磊,黄钢,郝丽俊,罗宇舟,俞凯君,
申请(专利权)人:上海健康医学院,
类型:发明
国别省市:上海,31
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