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基于网络分析器AD5933的细胞膜电容测量方法研究
资料介绍
细胞膜电容的监测具有重要的生理意义。当细胞发生胞吞和胞吐时，细胞膜的表面积会发生变化，由于细胞膜具有电容特性，其膜电容也会随着膜表面积的变化而变化，通过对膜电容的监测可以间接了解细胞的胞吞胞吐活动。膜片钳放大器是膜电容监测的重要工具。刺激信号通过膜片钳放大器加在细胞膜上，返回的电压信号中包含着细胞膜阻抗网络的阻抗信号，通过与原刺激信号的正交分析，可得到细胞膜阻抗值。由于膜阻抗系统仅包含三个主要参数：膜电容Cm，膜电阻Rm，串联电阻Rs，可采用正弦+直流法分析其阻抗，得到待定参数值，通过对Cm变化的监测就可达到对细胞分泌活动的监测。 本文所给出的方案通过使用单芯片阻抗数字转换——AD5933经过调理电路后，与膜片钳放大器PC3连接测量细胞膜电容。下位机由SST89E516单片机作为主控芯片。上位机通过串口通讯实现控制命令的发送以及数据的接收。 本文将从AD5933功能验证，AD5933低频段测量复阻抗的实现，AD5933测量复阻抗的时间分辨率三个部分进行论述。 1） 通过对AD5933进行测试，验证AD5933能够用来测量复阻抗系统。 2） 根据膜电容测量要求，找到刺激信号低频段复阻抗系统测量误差产生的原因，以及纠正的方法。 3） 介绍系统的软件程序实现，以及分析测量复阻抗系统时间分辨率。 此方案和目前普遍使用的EPC-9与PULASE软件包的软件处理方式有所不同，它在前几级中直接使用硬件方法测得膜阻抗，之后再通过软件分析具体参数。
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