西安交通大学杨清振获国家专利权
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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种集成压阻传感器的心脏芯片获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115572681B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211266440.2,技术领域涉及:C12M3/00;该发明授权一种集成压阻传感器的心脏芯片是由杨清振;贾鑫淼;吕雪蒙;肖占峰;徐峰设计研发完成,并于2022-10-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种集成压阻传感器的心脏芯片在说明书摘要公布了:一种集成压阻传感器的心脏芯片,包括芯片本体,芯片本体上阵列布置有结构单元,每个结构单元上安装有一个微传感器;每个结构单元包括培养池,培养池中添加心肌细胞培养液;每个微传感器包括两根微梁,微梁装配在培养池中;心肌细胞跳动带动微梁变形,从而使微传感器产生电阻的变化,利用外接监测设备测量电阻变化实现对心肌细胞跳动的实时监测;结构单元包括用于心肌细胞培养的培养池和用于安装微传感器的凹槽;微梁为三层芯包结构:内层选择弹性纤维作为基底,中间层选择柔性压阻材料作为导电涂层,最外层选择弹性绝缘材料进行封装;在导电涂层两端安装电极;本发明能够实现在原位实时监测心肌细胞的收缩跳动。
本发明授权一种集成压阻传感器的心脏芯片在权利要求书中公布了:1.一种集成压阻传感器的心脏芯片,包括芯片本体2,其特征在于:芯片本体2上阵列布置有结构单元,每个结构单元上安装有一个微传感器1;每个结构单元包括一个培养池,培养池中添加心肌细胞培养液;每个微传感器1包括两根微梁,微梁装配在培养池中;心肌细胞跳动带动微梁变形,从而使微传感器1产生电阻的变化,利用外接监测设备测量电阻变化实现对心肌细胞跳动的实时监测; 所述的芯片本体2的结构单元包括用于心肌细胞培养的培养池2-1和用于安装微传感器1的凹槽2-2,其中培养池2-1的长l1宽w1高h1,以及凹槽2-2宽w2高h2为微米级,整个结构单元的长l3宽w3高h3都为毫米级; 微传感器1的两个微梁为三层芯包结构:内层选择弹性纤维作为基底1-1,中间层选择柔性压阻材料作为导电涂层1-2,最外层选择弹性绝缘材料1-4进行封装,作为保护层;在导电涂层1-2两端安装电极1-5,用于连接监测设备;微传感器1的直径d1为微米级别,长度l4为厘米级别;对导电涂层1-2进行预拉伸,导电涂层1-2表面产生微裂纹1-3,从而提高微传感器1的灵敏度; 使用时,将心肌细胞3接种到心脏芯片的培养池2-1中,加入心肌细胞培养液,心肌细胞3自动团聚并将微传感器1包裹其中,心肌细胞3未收缩时,微传感器1处于自然伸直状态,此时微传感器1无示数变化;当心肌细胞3跳动收缩时,微传感器1产生弯曲变形,微传感器1具有压阻效应,弯曲变形引起微传感器1的电阻变化,通过外接设备检测电阻的变化量,得到心肌细胞跳动的频率和幅值; 所述的芯片本体2通过模具法、机械加工、3D打印的方式进行制备; 所述的弹性纤维包括氨纶,柔性压阻材料包括碳纳米管,弹性绝缘材料包括PDMS,监测设备包括示波器。
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