【摘要】：出芽酵母已經(jīng)成為衰老、壽命研究的理想細(xì)胞模型。我們提出了一種集成微電極陣列微流控芯片的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，該芯片結(jié)構(gòu)具有陣列排布式捕獲-剪切結(jié)構(gòu)及與之對應(yīng)的微電極陣列，用于對被捕獲酵母單細(xì)胞進(jìn)行高通量電阻抗檢測，尤其是利用電阻抗信號檢測酵母細(xì)胞每一個子細(xì)胞的剪切去除事件。

我們對該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元建模仿真研究，以優(yōu)化用于電阻抗檢測的集成微電極陣列的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置。通過有限元建模和仿真計(jì)算，我們分析了待測響應(yīng)電流分布以及不同行列間距下鄰近細(xì)胞對待測信號的影響。為了在減小鄰近細(xì)胞的存在對待測信號干擾的同時，實(shí)現(xiàn)酵母子細(xì)胞剪切去除事件的高靈敏度電阻抗檢測，我們依據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化出微電極陣列的行列間距分別為125μm、100μm。

本研究中的仿真分析結(jié)果對于優(yōu)化集成微電極陣列微流控芯片的設(shè)計(jì)，提升電阻抗單細(xì)胞傳感檢測的靈敏度和集成度具有重要意義，我們提出的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有望發(fā)展為基于電阻抗譜的高通量酵母復(fù)制衰老壽命監(jiān)測平臺。