通过电容型电位测量装置测量细胞内电位的方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供通过对细胞的侵入性小且不需要熟练技术的简便方法来准确地测量和控制细胞内电位的方法。本发明专利技术通过预先导入有导电性纳米粒子的目标细胞的细胞表面上粘附的磁铁电极或者与导电性板电极接触的磁铁而来的磁力，将细胞内的导电性纳米粒子吸引到与上述电极的粘附面侧，贯通细胞膜而使细胞外的一端与磁铁电极或导电性板电极接触，或者使吸附在磁铁电极表面的导电性纳米粒子粘附在目标细胞的上方并被设置在细胞下方的铁板吸引而贯通细胞膜，由此留下与磁铁电极接触的细胞外的一端。与该导电性纳米粒子接触的导电性板与导电板(铝箔)一起形成电容器，或者在磁铁电极的上方隔着绝缘体设置磁性体而形成电容器，通过该电容器作为传感器感应目标细胞内的电荷变化，并转换为电压变化，从而能够测量细胞内电位。此外，可以观察向外液中给予的受检试剂对细胞的影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过电容型电位测量装置测量细胞内电位的方法
本专利技术涉及使用电容型电位测量装置(Capacitivepotentialdetectiondevice)、利用电荷放大器(チャージアンプ)原理来测量细胞内膜电位(细胞内电位)的方法。
技术介绍
所有细胞在细胞内和细胞外具有不同的离子组成，通过保持其离子分布差异及其离子组成差异的转运蛋白(例如钠泵)来保持细胞内电位(膜电位)。在静息状态下，膜电位虽稳定(静息膜电位)，但由于膜表面的离子通道被活化并打开，因膜内外的离子浓度差，离子一下子放出或流入，整个细胞内的电位发生变化(发生去极化或超极化)，导致细胞内电位发生变化。其结果是，在心肌和神经中引起动作电位的产生/传递，引起激素和神经递质的释放等信息传递，在心肌和骨骼肌细胞中引起收缩。一直以来，通过测量细胞的膜电位变动、与此相伴的通过离子通道的膜电流，可对细胞的状态变化和细胞对药物等的响应进行观察。特别是在药物发现筛选(創薬スクリーニング)时，将培养的心肌细胞、神经细胞等暴露于药物发现候选药物，测量膜电位的变化而对心脏毒性、神经毒性等进行评价正在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容型电位测量装置，所述电容型电位测量装置为能够记录目标细胞的细胞内电位或电位变化的电容型电位测量装置，其特征在于，/n所述电容型电位测量装置包含与贯通目标细胞的细胞膜的导电性纳米粒子暴露于细胞外的一端在细胞外接触的导电性板，在设置成与所述导电性板的下面接触的导电板的下方设置有磁铁。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180427 JP 2018-0876891.一种电容型电位测量装置，所述电容型电位测量装置为能够记录目标细胞的细胞内电位或电位变化的电容型电位测量装置，其特征在于，
所述电容型电位测量装置包含与贯通目标细胞的细胞膜的导电性纳米粒子暴露于细胞外的一端在细胞外接触的导电性板，在设置成与所述导电性板的下面接触的导电板的下方设置有磁铁。


2.如权利要求1所述的电容型电位测量装置，其特征在于，导电性板是在表面的至少一部分具有胶原涂布区域的导电性玻璃。


3.如权利要求1或2所述的电容型电位测量装置，其特征在于，导电性板上面与电信号放大器的正极连接，与导电性板下面接触的导电板与电信号放大器的负电极连接，由导电性板上面和导电板形成电容型电位记录电路。


4.一种电容型电位测量装置，所述电容型电位测量装置为能够记录目标细胞的细胞内电位或电位变化的电容型电位测量装置，其特征在于，
所述电容型电位测量装置包含与贯通目标细胞的细胞膜的导电性纳米粒子暴露于细胞外的一端在细胞外接触的磁铁电极，所述磁铁电极除了与目标细胞接触的下面以外都被绝缘体覆盖并垂直固定，隔着绝缘体在上面还具有磁性体或磁铁吸引性金属板，在与所述细胞粘附的容器底面的下方设置有磁铁吸引性金属板。


5.如权利要求4所述的电容型电位测量装置，其特征在于，覆盖所述磁铁电极与目标细胞接触的下面以外的绝缘体不与目标细胞所粘附的下方的基板表面接触，与磁铁电极的下面接触的目标细胞不与细胞外液隔离。


6.如权利要求4或5所述的电容型电位测量装置，其中，贯通细胞膜的导电性纳米粒子是预先吸附在磁铁电极表面的导电性纳米粒子被所述磁铁电极从目标细胞上方压在细胞表面上，并被设置在细胞下方的金属板吸引而贯通细胞膜的导电性纳米粒子。


7.如权利要求6所述的电容型电位测量装置，其特征在于，在预先吸附在磁铁电极表面时，使导电性纳米粒子在与转染试剂混合的状态下吸附在磁铁电极表面。


8.如权利要求4～7中任一项所述的电容型电位测量装置，其特征在于，磁铁电极与电信号放大器的正极连接，在磁铁电极上面隔着绝缘体设置的磁性体或磁铁吸引性金属板与电信号放大器的负电极连接，由磁铁电极和磁性体或磁铁吸引性金属板形成电容型电位记录电路。


9.一种用于测量目标细胞的细胞内电位或电位变化的方法，其特征在于，所述方法包括以下工序(1)～工序(3)：
(1)向粘附在导电性板上的目标细胞内导入导电性纳米粒子的工序，
其中，将导电板设置成与导电性板下面接触，所述导电板的下方设置有磁铁；
(2)通过来自于导电性板下方的磁铁的磁力将目标细胞内的导电性纳米粒子吸引至细胞粘附面侧，使导电性纳米粒子贯通细胞粘附面的至少一部分的细胞膜，使其暴露于细胞外的一端与所述导电性板接触的工序；
(3)将所述导电性板上面连接到电信号放大器的正极并将所述导电板连接到电信号放大器的负电极以形成电位记录电路的工序。


10.一种用于测量目标细胞的细胞内电位或电位变化的方法，其特征在于，所述方法包括以下工序(1)～工序(4)：
(1)向粘附在容器底面的目标细胞内导入导电性纳米粒子的工序；
(2)将磁铁电极粘附在目标细胞的上面的工序，
其中，所述磁铁电极除了与目标细胞的粘附面以外都被绝缘体覆盖，在所述磁铁电极的上面隔着绝缘体设置有磁性体或磁铁吸引性金属板；
(3)在与所述细胞粘附的容器底面的下方设置磁铁吸引性金属板，通过在所述磁铁电极和下方的金属板之间产生的磁力将导电性纳米粒子吸引至与磁铁电极的粘附面侧并贯通细胞膜，使暴露于细胞外的一端与所述磁铁电极接触的工序；
(4)将所述磁铁电极连接到电信号放大器的正极并将上方的所述磁性体或磁铁吸引性金属板连接到电信号放大器的负电极以形成电位记录电路的工序。


11.一种用于测量目标细胞的细胞内电位或电位变化的方法，其特征在于，所述方法包括以下工序(1)～工序(4)：
(1)将导电性纳米粒子吸附在磁铁电极未被绝缘体覆盖的表面的工序；
(2)将吸附有导电性纳米粒子的磁铁电极表面从目标细胞上方粘附并压在细胞表面的工序，
其中，磁铁电极的上面隔着绝缘体设置有磁性体或磁铁吸引性金属板；
(3)在与所述细胞粘附的容器底面的下方设置磁铁吸引性金属板，通过在所述磁铁电极和下方的金属板之间产生的磁力将磁铁电极表面的导电性纳米粒子吸引至所述细胞的内侧方向，留下与磁铁电极接触的细胞外的一端而贯通细胞膜的工序；
(4)将所述磁铁电极连接到电信号放大器的正极并将设置在磁铁电极上方的所述磁性体或磁铁吸引性金属板连接到电信号放大器的负电极以形成电位记录电路的工序。


12.一种筛选对目标细胞具有毒性作用或活性作用的物质的方法，其特征在于，所述方法包括以下(1)～(6)：
(1)向粘附在导电性板上的目标细胞内导入导电性纳米粒子的工序，
其中，将导电板设置成与导电性板下面接触，所述导电板的下方设置有磁铁；
(2)通过来自于导电性板下方的磁铁的磁力将目标细胞内的导电性纳米粒子吸引至细胞粘附面侧，使导电性纳米粒子贯通细胞粘附面的至少一部分的细胞膜，使其暴露于细胞外的一端与所述导电性板接触的工序；
(3)将所述导电性板上面连接到电信号放大器的正极并将所述导电板连接到电信号放大器的负电极以形成电位记录电路，测量两个电极之间的电压的工序；
(4)对目标细胞给予受检物质样品的工序；
(5)对于在工序(4)中给予受检物质样品的目标细胞，与工序(3)同样地测量两个电极之间的电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤光义，
申请(专利权)人：离子通道与转运研究公司，斋藤光义，
类型：发明
国别省市：日本;JP