生物体的胞外离子移动状态的检测系统及方法

摘要

本发明提供了一种生物体的胞外离子移动状态的检测系统及方法，具体包括离子选择性玻璃微电极，用于作为检测生物体的胞外离子移动状态的检测电极；电极阻抗测试单元，用于测量离子选择性玻璃微电极电极阻抗是否符合测试要求；阻抗变换单元，用于提高输入阻抗；模拟信号锁存单元，用于当所述离子选择性玻璃微电极定位于距离测试样品表面X1处时，锁存X1处的电压V1；电极支架及其移动单元，用于固定所述离子选择性玻璃微电极以及将所述离子选择性玻璃微电极移动到距离测试样品表面X2处。本发明采用电极阻抗测试单元对离子选择性玻璃微电极的电极阻抗进行测试，以确定离子选择性玻璃微电极的电极阻抗符合测试要求，确保检测过程的准确性。

主权项

一种生物体的胞外离子移动状态的检测方法，其特征在于，所述方法包括步骤：S1、测量离子选择性玻璃微电极的阻抗，所述阻抗是否符合测试要求，若是，则继续步骤S2，若否，则更换所述离子选择性玻璃微电极；S2、将所述离子选择性玻璃微电极定位于距离测试样品表面X1处，测量X1处电压V1，并将所述电压锁存；S3、将所述离子选择性玻璃微电极移动到距离所述测试样品表面X2处，测量并获得X2处电压V2与X1处电压V1的差值ΔV；S4、根据ΔV、V1，计算出X2处电压V2，并利用公式V＝k+slgC计算出X1处和X2处之间的浓度C1和C2，并计算X1处和X2处之间的浓度差ΔC，k为截距，s为斜率；S5、根据ΔC和ΔX，利用公式计算出所述测试样品中待测离子的移动速率J，所述ΔX为X1处和X2处之间的距离，D为所述待测离子的扩散常数；其中，测量离子选择性玻璃微电极的阻抗的方法具体包括：S11、电极阻抗测试单元选择标准电阻R，电极阻抗测试单元中的信号源产生方波，则产生的方波的电压为方波的电流与所述标准电阻R的乘积，产生的方波经过阻抗变换单元、放大单元和采集与处理单元后，测试采集与处理单元输出的方波的幅值电压V0，所述信号源为电流源；S12、电极阻抗测试单元选择所述离子选择性玻璃微电极，电极阻抗测试单元中的信号源产生方波，则产生的方波的电压为方波的电流与所述离子选择性玻璃微电极的阻抗的乘积，产生的方波经过阻抗变换单元、放大单元和采集与处理单元后，若采集与处理单元的输出仍为方波，则测试采集与处理单元输出的方波的幅值电压为Vx，则所述离子选择性玻璃微电极的阻抗为若采集与处理单元的输出不为方波，则跳转步骤S13；S13、电极阻抗测试单元同时选择所述标准电阻R和所述离子选择性玻璃微电极，电极阻抗测试单元中的信号源产生方波，产生的方波的电压为方波的电流与所述标准电阻R和所述离子选择性玻璃微电极的阻抗的并联阻抗的乘积，产生的方波经过阻抗变换单元、放大单元和采集与处理单元后，若采集与处理单元的输出仍为方波，则测试采集与处理单元输出的方波的幅值电压V3，计算此时的并联阻抗则所述离子选择性玻璃微电极阻抗