多通道细胞芯片传感接口及其采集系统的设计

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1、摘要当前人们对神经系统的研究已经进入细胞和分子的水平。近年来，采刚平面传感器阵列米检测细胞膜电位等各项参数的细胞传感器得到了很人的进展，相对丁以往的检测方式，具有无损，保持细胞上[常生理状态等特点，这类传感器最博遍表现形式有两种，一种采用FET阵列形式，另一种采用平面金属电极阵列形式。一个高精度低噪声的放大电路对细胞电生理活动的定鲑研究是十分重要的，而细胞芯片多通道扫描传感接口电路及其数据采集系统的殴计对细胞芯片的电生理信号的采集是至关重要的。论文止是在这样的一个背景F，阐述了一种可廊用丁细胞信号采集的64通道细胞信号采集的微弱信号检测系统的开发和设计。本文首先介智{了基丁微电极阵列的细胞芯片

2、的结构和设计类型，然后根据细胞动作电付幅度和频率的特性，详细介绑了细胞芯片传感接口的设计思路，实现了对频率范隔在l删z，电压幅度在uv级到mv级的般极性的细胞电生理信号进行高精度放大。系统总体目标是对培养在神经芯片上的多路神经细胞的动作电位信号进行同步采集．并具有64通道各路程控增益可调的功能，同时为了更好的研究细胞在外加激励模式F的响应规律，系统集成了四路刺激信号产生电路。刺激信号可以由DsP产生并由上位机软件任意控制其波形参数。最后，论文详细阐述了基于Activex控件的集成采集软件的设计。软件的编写基rNlMeasurem％tSludi0和Vis岫lsmdio6．0开发工具。软件实现了高

3、精度的数据传输，大容量的数据存储，实时的数据显示和对系统不同设置和控制等功能，为采集系统提供了一个友好的人机接口。上述的工作是72通道神经信号数据采集系统开发中的重要组成部分，为系统的进一步升级打下了良好基础，并为神经信号采集实验的进行和数据的分析提供了有利的工具。关键词：平面金属电极阵列：细胞芯片；传感接口：数据采集系统2⑧一AbstractNowadays，therese矗rchlevelabouthumanbeing’sneⅣesystcmhasbeenIhecellsmolecularlevel．Buttherearestdlsomehindrances，holdinguptlIere

4、searcbProg化ss．Thereasonoftllatalwayssh叽ldbethehardnessofdataacquisition，andtheabsem0fae骶“Vehighsp∞ddataacquisitionsystem．MeaⅡ廿me．tbecell-basedbiosensorswithMEAand肿tomeasureceⅡs’elec”icsignalhaveb∞nimpluvedg佗aⅡy．Soif、Ⅳc咖deVelopadata孤cquisi“蚰wiIhmul廿曲卸nelceU-ba∞dbiochipbiosensorintcdhce，wewjllclearn擗m

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