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原文传递用于细胞迁移的太赫兹超材料传感器及采用其的检测方法

专利名称：	用于细胞迁移的太赫兹超材料传感器及采用其的检测方法
摘要：	一种太赫兹超材料传感器，包括衬底、太赫兹超材料结构传感单元和用于限制细胞生长区域的聚二甲基硅氧烷围挡，其中：所述太赫兹超材料结构传感单元形成于所述衬底上，其上形成有周期性排列的劈裂环和两个圆环对准标记；所述聚二甲基硅氧烷围挡位于所述衬底上，包括中空圆内径与所述太赫兹超材料结构传感单元上的外圈圆环对准标记对齐的中间圆形镂空的聚二甲基硅氧烷方形片，以及外径与内圈圆环对准标记对齐的实心聚二甲基硅氧烷圆柱形片。该传感器制备流程简单，检测速度快，需要的细胞量少，为细胞迁移的检测提供又一快速、可靠的方法。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院半导体研究所
发明人：	吕晓庆;耿照新;方维豪;陈弘达
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T07:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN202010014994.8
公开号：	CN111141703A
代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司
代理人：	吴梦圆
分类号：	G01N21/3586;G01N21/01;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/3586;G01N21/01
申请人地址：	100083 北京市海淀区清华东路甲35号
主权项：	1.一种太赫兹超材料传感器，其特征在于，包括衬底、太赫兹超材料结构传感单元和用于限制细胞生长区域的聚二甲基硅氧烷围挡，其中：所述太赫兹超材料结构传感单元形成于所述衬底上，其上形成有周期性排列的劈裂环和两个圆环对准标记；所述聚二甲基硅氧烷围挡位于所述衬底上，包括中空圆内径与所述太赫兹超材料结构传感单元上的外圈圆环对准标记对齐的中间圆形镂空的聚二甲基硅氧烷方形片，以及外径与内圈圆环对准标记对齐的实心聚二甲基硅氧烷圆柱形片。 2.根据权利要求1所述的太赫兹超材料传感器，其特征在于，所述衬底为刚性衬底，优选采用高阻硅或石英玻璃，或者为柔性衬底，优选采用聚酰亚胺PI或派瑞林。 3.根据权利要求1所述的太赫兹超材料传感器，其特征在于，所述劈裂环成对的彼此E中心对称(左右对称)；作为优选，每个周期性排列的劈裂环由两个对称的方形劈裂环和一根金属线条组成，其中所述两个方形劈裂环的开口彼此中心对称。 4.根据权利要求1所述的太赫兹超材料传感器，其特征在于，所述衬底大小为2×2cm2；所述劈裂环开口大小为2～4μm，厚度为100nm；所述外E圈圆环对准标记的半径为0.5cm，内圈圆环对准标记的半径为1.5mm，圆环线条宽度为100nm。 5.根据权利要求1所述的太赫兹超材料传感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷方形片内部中空圆的半径为0.5cm，方形片大小为2×2cm2，厚度为3～5mm；所述实心聚二甲基硅氧烷圆柱形片的半径为1.5mm，厚度为0.5～1mm；所述聚二甲基硅氧烷围挡由硅橡胶184和固化剂按10:1比例混匀，抽真空之后倒入模具中，热板60～80℃，40min～3h实现固化而制备得到。 6.根据权利要求1所述的太赫兹超材料传感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷方形片与衬底通过氧等离子体实现不可逆键合，所述聚二甲基硅氧烷圆柱形片与衬底之间利用范德华力实现可逆贴合。 7.一种采用如权利要求1～6任一项所述的太赫兹超材料传感器进行的细胞迁移检测方法，其特征在于，包括如下步骤：对所述太赫兹超材料传感器紫外灭菌20～40min，加入表面处理蛋白，孵育0.5～1.5h，促进细胞贴壁；加入细胞浓度为1×106个/mL的悬液，放入培养箱，贴壁培养；待细胞生长的汇合度达到90％时，揭掉中间的聚二甲基硅氧烷圆柱形片；吸去传感器中的培养基，加入含梯度浓度的刺激因子培养基，不同的时间节点暂停刺激；吸去培养基，用PBS缓冲液清洗细胞3次，吸去PBS；在太赫兹透射谱测试系统内，光斑大小为3mm，与传感衬底上3mm金属环匹配，准确标定测试区域；测试透射光谱，得到不同时间点、不同浓度刺激的透射光谱，由此求得所述悬液中的细胞迁移率。 8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述表面处理蛋白为纤连蛋白、明胶或多聚赖氨酸。 9.根据权利要求7所述E的检测方法，其特征在于，基于所述细胞迁移的距离变化引起的表面介电环境改变与透射光谱上的谐振频率成正比的比例关系，通过得到的透射光谱对应的谐振频率来求取细胞迁移率。
所属类别：	发明专利