细胞微生理计论文_王江容

导读:本文包含了细胞微生理计论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:细胞,传感器,生理,电位,透镜,阵列,浓度。

细胞微生理计论文文献综述

王江容[1](2013)在《多功能细胞微生理计的软件与算法设计》一文中研究指出细胞传感器是将固定化的生物活体细胞在外界刺激下产生的电化学变化转换成电系统可以检测到的电信号的这样一种装置,它由两级换能器组成,第一级换能器即前述的生物活体细胞,第二级换能器是被细胞所贴附的半导体器件。根据细胞传感器检测的细胞生理参数的不同,常见的二级换能器有微电极阵列(Microelectrodes Array, MEA),细胞阻抗传感器(Electric Cell-substrate Impedance Sensor, ECIS),光寻址细胞电位传感器(Light Addressable Potentiometric Sensor, LAPS)等。在进行细胞生理实验时,传统的细胞微生理参数检测仪器只能检测细胞的单一生理参数的变化,对细胞生理活动机制的揭示并不全面,为此研制了一种多功能集成细胞传感器芯片,并基于该芯片开发了一套多功能细胞微生理计器,本文的主要任务是介绍针对该自动分析仪的软件系统。软件系统集成了MEA、ECIS、LAPS叁个细胞生理参数的检测模块、样本的流路控制模块、细胞检测环境的控制模块以及数据处理模块共六大模块。细胞生理参数的检测模块可以实时采集、保存并显示细胞生理参数的数据,这些数据具体包括由MEA检测到的细胞胞外动作电位变化,由ECIS检测到的细胞阻抗的变化以及由LAPS检测到的光生电流的变化。通过对这些参数的检测,可以直接或间接地反映细胞的电生理活动、细胞的生长、贴附、增殖和凋亡以及细胞的代谢情况。样本的流路控制模块主要负责样本的进样和废液的清洗,软件系统提供可由用户操作的流路控制界面,实现流路的自动控制。细胞检测环境的控制模块可实时显示环境的温度、湿度和CO2的监测曲线并提供报警功能,保证细胞实验的顺利进行。数据处理模块提供在线的数据处理,包括数据的回放、细胞代谢率的计算、细胞指数的计算和IC50的拟合。软件系统的设计语言采用C#,整体框架基于Microsoft.NET Framework4.0,可以支持Windows XP/Vista/Windows7等多种操作系统平台,软件的设计器采用具有更高视觉品质的WPF(Windows Presentation Foundation),系统采用分层架构集成了前述的六大功能模块,便于软件的后续升级开发。本文还研究了细胞生理参数的智能识别算法。通过研究比较细胞动作电位信号的处理算法,设计了算法复杂度较低的信号去噪、锋电位提取和离散小波变换分类的方法并成功应用到实验数据的处理中,优化了光寻址细胞传感器自动查找工作电压的算法,实现了细胞阻抗转化为细胞指数以及药物半数抑制浓度的算法。最后进行了细胞实验对软件系统的功能和稳定性进行了测试。将小鼠味觉细胞分别受乙醚、乙醇和丁二酮的刺激后的电位响应信号采用锋电位提取和分类的算法将叁种不同的信号区分开来,其效果优于常用的主成分分析分类法且分类效果基本不受噪声的影响,为智能识别奠定基础。通过细胞指数值反映出活化的肝星状细胞在药物作用前后细胞贴附情况的改变从而实现对药物的评价。采用Ca2+Cl-,K+叁种离子,共九个浓度梯度的溶液标定光寻址细胞传感器,验证了自动查找工作点算法在精确度和执行时间两方面的可行性。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-01-01)

王江容,吴成雄,胡宁,周洁,苏凯麒[2](2012)在《新型细胞微生理计的软件设计与实现》一文中研究指出传统的微生理计是用于监测活细胞的功能性变化,检测参数单一,不能全面反映细胞的形态功能变化。我们实验室研发的新型细胞微生理计结合了多参数检测的细胞传感器集成芯片和自动分析控制仪器,可以多通道监测细胞代谢和形态变化,介绍针对该仪器的软件系统的设计和实现,并比较常用的自动检测LAPS工作点的算法后提出简单高效的工作点检测方法,研究了细胞酸化率和药物半数抑制浓度的计算方法。该软件系统可提供叁种测量模式供用户检测细胞代谢,实时显示细胞各项参数值,可实时采集、记录、保存数据,自动控制流路通断,在线分析并实时向用户反馈细胞代谢和细胞形态变化。最后采用本软件系统进行了肾细胞酸化率测试实验和活化的肝星状细胞药物作用实验,通过对结果的分析讨论,验证了上述软件系统和算法的有效性。(本文来源于《传感技术学报》期刊2012年09期)

余辉,蔡华,徐莹,刘清君,王平[3](2007)在《基于多种敏感膜的多参数细胞微生理计研究》一文中研究指出基于对多种离子敏感膜的研究,结合微透镜阵列,设计了一种基于光寻址电位传感器(LAPS)的新型多参数微生理计,实现同时并行检测H+,Na+,K+,Ca2+等多种不同离子。已经测得H+,K+,Ca2+-敏LAPS的灵敏度分别达到50mV/pH,43mV/pK以及25mV/pCa,线性度良好。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2007年Z1期)

余辉,蔡华,徐莹,刘清君,王平[4](2007)在《基于多种敏感膜的多参数细胞微生理计研究》一文中研究指出基于对多种离子敏感膜的研究,结合微透镜阵列,设计了一种基于光寻址电位传感器 (LAPS)的新型多参数微生理计,实现同时并行检测 H~+,Na~+,K~+,Ca~(2+)等多种不同离子。已经测得 H~+,K~+,Ca~(2+)-敏 LAPS 的灵敏度分别达到50mV/pH,43 mV/pK 以及25 mV/pCa,线性度良好。(本文来源于《第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集》期刊2007-08-01)

李蓉,吴一聪,严伟民,王平,郑筱祥[5](2002)在《新型细胞微生理计及其在药物筛选中的应用》一文中研究指出本文对细胞微生理计的基本原理、结构和特点进行了简单的论述。介绍了我们研制的新型细胞传感器微生理计。该微生理计可以检测化学和生物物质作用下活细胞微环境代谢中多种物质的变化。本文着重介绍了利用细胞新陈代谢中酸性产物的变化进行药物筛选的研究结果。我们主要研究了黄芪、枸杞和川芎叁种中药对乳鼠肾细胞代谢的影响。通过一系列实验 ,证实了通过细胞分泌的酸性代谢产物变化可以检测药物作用的大小和强度、药物不同浓度对细胞代谢的影响等。研究结果表明 ,细胞微生理计将成为药物筛选的一个十分有效的工具(本文来源于《中国生物医学工程学报》期刊2002年03期)

吴一聪[6](2002)在《新型细胞微生理计的研究》一文中研究指出细胞拥有并表达着一系列分子识别元件,如受体、离子通道、酶等,这些分子都可以作为靶分析物,当它们对外界刺激敏感时,就按照固有的活细胞生理机制进行相应的生理功能活动。以活细胞作为敏感元件已成为生物传感器研究领域的一大热点,这种细胞传感器从生理研究到药物筛选都得到了很广泛的应用。 实时活体监测细胞是全面了解单个细胞生物生理行为及其机制的重要基础,这就要求能够定量测量、分析细胞的内外微环境,分析技术的微型化为此提供了强有力的手段。90年代,美国分子器件公司设计并实现的细胞微生理计(Cytosensor),一个测定细胞外酸化率的细胞传感器,成功地进入了商业领域。但毕竟在进行药理和生理分析时,一个生理参数是远远不够的。因此,我们研制了一种新型的多功能细胞微生理计,使之能够同时测量细胞外微环境的多种生理参数,如K+、Ca2+、H+等。我们在LAPS表面用PVC成膜法,沉积这叁种离子敏感膜,用叁个不同频率(3KHz、3.5KHz、4KHz)的调制光分别照射LAPS的叁个敏感膜,所测量的光电流(电压)包含了这叁种敏感膜的响应,即测量信号由这叁个频率组成。由PC机进行数据分析,采用快速FFT变换,对信号进行幅值谱分析,可以实时分离出这叁种膜的响应,这样就能同时计算出叁种离子浓度的变化率。 利用这个新型的细胞传感器芯片及其测试分析系统,我们定量分析了几类药物的药效。实验结果表明,这种建立在硅芯片技术基础上的多功能细胞微生理计可以实时、快速、定量分析活细胞在药物作用下的生化产物,从而可以探测细胞的生理功能。细胞内外离子浓度的变化,必然涉及离子通道的变化,而离子通道也可看作一种特殊的细胞表而受体,所以这个系统必将在基于细胞表面受体结构的药物设计中发挥重大的作用。根据这些受体,设计调节剂,以调节细胞功能,进行药物评价和筛选。(本文来源于《浙江大学》期刊2002-06-01)

吴一聪,王平,张高燕,李蓉,严伟民[7](2002)在《一种新型细胞微生理计的初步研究》一文中研究指出研制了一种新型的多功能细胞微生理计.采用多个具有不同调制频率的光源同时激发不同的离子敏传感器,同时设计一种数字补偿滤波器用于修正传感器的频响特性使其对多光源激发产生的响应信号具有同样的信噪比和检测精度.通过快速Fourier变换,并行计算出各个激发频率下细胞胞外产物中多种被测物质的响应结果.该多功能细胞微生理计,可同时测量细胞外微环境中的H~+,K~+,Ca~(2+)等离子的浓度变化,可以定量分析药物在不同浓度下对细胞的新陈代谢及离子交换等的影响.使用该细胞传感器可望更有效地应用于药物的评价和筛选等领域,具有很好的应用前景.(本文来源于《自然科学进展》期刊2002年05期)

陈紫薇,杨奎,王韵,韩济生[8](2001)在《一种实时、灵敏检测细胞功能活动的仪器——微生理记录仪》一文中研究指出微生理记录仪 (microphysiometer)能够快速、实时、连续、灵敏地检测生理状态下完整细胞胞外环境的酸度变化 ,借以反映细胞的功能活动。现已广泛应用于药理学、毒理学、胞内信息传递等多个领域 ,本文仅就其基本原理及其在生命研究中的应用做一简要综述。(本文来源于《生理科学进展》期刊2001年03期)

细胞微生理计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

传统的微生理计是用于监测活细胞的功能性变化,检测参数单一,不能全面反映细胞的形态功能变化。我们实验室研发的新型细胞微生理计结合了多参数检测的细胞传感器集成芯片和自动分析控制仪器,可以多通道监测细胞代谢和形态变化,介绍针对该仪器的软件系统的设计和实现,并比较常用的自动检测LAPS工作点的算法后提出简单高效的工作点检测方法,研究了细胞酸化率和药物半数抑制浓度的计算方法。该软件系统可提供叁种测量模式供用户检测细胞代谢,实时显示细胞各项参数值,可实时采集、记录、保存数据,自动控制流路通断,在线分析并实时向用户反馈细胞代谢和细胞形态变化。最后采用本软件系统进行了肾细胞酸化率测试实验和活化的肝星状细胞药物作用实验,通过对结果的分析讨论,验证了上述软件系统和算法的有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

细胞微生理计论文参考文献

[1].王江容.多功能细胞微生理计的软件与算法设计[D].浙江大学.2013

[2].王江容,吴成雄,胡宁,周洁,苏凯麒.新型细胞微生理计的软件设计与实现[J].传感技术学报.2012

[3].余辉,蔡华,徐莹,刘清君,王平.基于多种敏感膜的多参数细胞微生理计研究[J].微纳电子技术.2007

[4].余辉,蔡华,徐莹,刘清君,王平.基于多种敏感膜的多参数细胞微生理计研究[C].第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集.2007

[5].李蓉,吴一聪,严伟民,王平,郑筱祥.新型细胞微生理计及其在药物筛选中的应用[J].中国生物医学工程学报.2002

[6].吴一聪.新型细胞微生理计的研究[D].浙江大学.2002

[7].吴一聪,王平,张高燕,李蓉,严伟民.一种新型细胞微生理计的初步研究[J].自然科学进展.2002

[8].陈紫薇,杨奎,王韵,韩济生.一种实时、灵敏检测细胞功能活动的仪器——微生理记录仪[J].生理科学进展.2001

论文知识图

新型细胞微生理计实验系统框图一l新型多功能细胞微生理计的测量...多功能细胞微生理计结构图新型细胞微生理计的软件分层架构一3Cytosensor细胞微生理计的系统...新型微细胞生理计系统结构示意图

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细胞微生理计论文_王江容
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