TWI797020B

TWI797020B - 自動升降裝置及具有其自動升降裝置的跨細胞膜阻抗即時監測系統

Info

Publication number: TWI797020B
Application number: TW111121045A
Authority: TW
Inventors: 蔣雅郁; 黃菁英; 徐漢翊; 林承諺
Original assignee: 國立中興大學
Priority date: 2022-06-07
Filing date: 2022-06-07
Publication date: 2023-03-21
Also published as: TW202348793A

Abstract

一種自動升降裝置，設在培養箱中以用於跨細胞膜阻抗即時監測系統，包括基座、設於基座的驅動組件、框架與固定件、位在固定件上方且能在框架直立滑軌內移動的位移件、具交錯樞接的第一、二連桿組件的連桿機構、固定於框架頂緣的電極固定架及設在位移件上以承載細胞孔盤的平台。驅動組件具訊號連接於無線傳輸模組的驅動主機、設於驅動主機的驅動軸及連動驅動軸的位移座。固定件與位移件各具橫向滑軌。第一、二連桿組件各具連桿、固定栓柱與位在橫向滑軌內的位移栓柱，第二連桿組件之位移栓柱更樞設於位移座，受驅動軸連動的位移座能帶動連桿機構使位移件與平台上下位移。

Description

自動升降裝置及具有其自動升降裝置的跨細胞膜阻抗即時監測系統

本發明是有關於一種即時監測系統，特別是指一種自動升降裝置及具有其自動升降裝置的跨細胞膜阻抗即時監測系統。

量測跨上皮/跨下皮細胞阻抗值(transepithelial/transendothelial electrical resistance，以下簡稱TEER值)是目前廣泛被應用於生物學界的定量技術，其中，細胞生長的緊密程度與跨膜阻抗值有關，一旦藥物不利於細胞的生長時，則阻抗值會下降。因此，跨細胞膜阻抗量測法通常是用於探討藥物量化與體外障壁系統的交互作用，判斷藥物對細胞的生長情形。目前使用的跨細胞膜阻抗量測儀，未能提供無線即時監控的功能，因此無法即時偵測藥物與障壁系統的作用，欲即時性地偵測跨細胞膜阻抗值，必須透過人為定時操作並偵測阻抗值。然而，偵測的過程中必須將細胞從培養箱移至操作台，如此容易造成細胞污染、溫度溼度變化，導致細胞凋零或死亡，難以判斷藥物對細胞生長的實際情形。即便是不透過人為方式將細胞從培養箱中移出，而是令跨細胞膜阻抗量測儀的電極長時間位於培養箱內與細胞接觸以量測細胞的跨細胞膜阻抗值。然而，根據發明人的研究經驗顯示，跨細胞膜阻抗量測儀的電極長時間與細胞接觸不僅影響電極的使用壽命外，也因為長時間與細胞接觸導致其導電性不足而影響量測結果。

參閱圖1與圖2，如中國大陸第CN109789417A早期公開號發明專利案(以下稱前案1)公開一種用於定性/定量地測試特定生物樣品之分析物(如，DNA、RNA等核酸序列，或抗原、抗體等蛋白質)的分析系統1及方法。該分析系統1包括用於接納一樣品10的儲物筒11、一用於容置該儲物筒11且隨後使用該儲物筒11實行測試的分析器件12、一能數據連接、分離或無線連接該分析器件12的操作儀器13、一設置於該儲物筒11內的傳感器裝置14，及一經由網路N與該操作儀器13訊號連接的數據庫15。該分析器件12具有一設置有一讀取模組1211的控制裝置121，該讀取模組1211是從該傳感器裝置14讀取一測量結果100，且該讀取模組1211可經設計以使在該傳感器裝置14中測定的測量結果100數位化且以資料集的形式儲存和/或傳輸這些結果。根據前案1之儲物筒11的示意圖(本案圖未示)顯示，該儲物筒11中設置有一容裝該樣品10的一接納腔體、連通該接納腔體的複數儲存腔體與複數反應腔體、複數對應配置在各腔體之出入口處的閥門，與一用來控制流出該接納腔體外的樣品10流速的泵。

前案1於檢測過程中的樣品10會流到該傳感器裝置14處的線路使其線路浸泡於分流後的樣品10以影響線路的使用壽命，此雖然可透過前述的泵將位處於該傳感器裝置14處的樣品10抽離。然而，前案1的儲物筒11需搭配大量的閥門與泵導致設計過於繁雜。

又，參閱圖3，如中華民國第TWI680925B證書號發明專利案(以下稱前案2)公開一種即時量測細胞聚落20的裝置2及其方法。該即時量測細胞聚落20的裝置2包括一對電極21、22、一設置於該電極(負極)21上且是選自瓊脂糖凝膠(agarose hydrogel)或甲基纖維素(methylcellulose，簡稱MC)的導電介質層23、一圍繞該導電介質層23並介於該對電極21、22間的細胞培養腔室200、一設置於該電極(正極)22下的液態培養基24，及一介於該導電介質層23與液態培養基24之間的培養基25；其中，透過該導電介質層23調整該細胞培養腔室200內的細胞培養環境的電阻值，使其得以藉由量測電阻抗值以於細胞生長為細胞聚落20的過程中即時獲得細胞生長狀況。具體來說，該細胞聚落20是分散於該培養基25中，當細胞經過數天的培養後形成該細胞聚落20，於該細胞聚落20形成的過程中，提供一有效電壓值的電位至圖3的即時量測裝置2，並以一特定頻率範圍的條件即時量測其電阻抗值。

雖然前案2能夠即時性地量測到該細胞聚落20成長過程中的阻抗值以取得細胞生長狀況。然而，前案2所測得的阻抗值並非取自彼此接觸的電極21與細胞聚落20，而是透過該導電介質層23間接測得，導致前案2所測得的阻抗值精準度有待商榷。

經上述說明可知，在延長量測電極之使用壽命的前提下兼顧到阻抗值精準度與細胞穩定成長，是本案所屬技術領域中的相關技術人員有待持續突破的課題。

因此，本發明的第一目的，即在提供一種能應用於一跨細胞膜阻抗即時監測系統的自動升降裝置。

於是，本發明之自動升降裝置，是設置在一培養箱中以應用於一跨細胞膜阻抗即時監測系統，使受其所承載的一細胞孔盤(transwell)能上下位移，該自動升降裝置訊號連接於該跨細胞膜阻抗即時監測系統的一無線傳輸模組，其包括：一基座、一驅動組件、一框架、一對固定件、一對位移件、一連桿機構、電極固定架，及一平台。

該驅動組件訊號連接於該無線傳輸模組，且包括一固定於該基座的驅動主機、一軸設於該驅動主機的驅動軸，及一連動該驅動軸的位移座。

該框架固定於該基座且包括兩對直立滑軌，各對直立滑軌彼此間隔且相向設置。

該對固定件固定於該基座上以位在該框架內，並各具有一實質垂直於該等直立滑軌的橫向滑軌。

該對位移件位在該對固定件上方，且各位移件的相反兩端緣能位在該框架之各對直立滑軌內移動，並各具有一實質平行各固定件之橫向滑軌的橫向滑軌。

該連桿機構包括彼此交錯且樞接以位在該框架內的一第一連桿組件與一第二連桿組件。該第一連桿組件與第二連桿組件各自具有一對連桿、一樞設於各自所對應之連桿的一固定端的固定栓柱，及一樞設於各自所對應之連桿的一位移端的一位移栓柱。該第一連桿組件之固定栓柱是軸設於該對固定件，且該第一連桿組件之位移栓柱是位在該對位移件的橫向滑軌內。該第二連桿組件之固定栓柱是軸設於該對位移件，且該第二連桿組件之位移栓柱是位在該對固定件的橫向滑軌內，更樞設於該驅動組件的位移座。當該驅動軸連動該位移座時能帶動該第二連桿組件的位移栓柱於各固定件之橫向滑軌內橫向位移，以推動各第一連桿組件的位移栓柱於各位移件的橫向滑軌內橫向位移，從而推動各位移件於該框架之直立滑軌內上下位移。

該電極固定架固定於該框架之一頂緣，並具有一本體及複數對縱向貫穿該本體的插孔。

該平台架設在該對位移件上，用以承載該細胞孔盤且能相對該電極固定架上下位移。

本發明的第二目的，即在提供一種在延長量測電極之使用壽命的前提下亦能兼顧到阻抗值精準度與細胞穩定成長的跨細胞膜阻抗值即時監測系統。

本發明之跨細胞膜阻抗即時監測系統，是局部設置在前述培養箱中用以即時性地量測該培養箱內的細胞孔盤中的一培養液的阻抗值並傳輸至一電子裝置。該跨細胞膜阻抗即時監測系統包括：一阻抗儀、一如前所述的自動升降裝置，及一無線通訊模組。該阻抗儀包括一量測主機，及至少一支訊號連接至該量測主機的量測電極。該自動升降裝置是設置在該培養箱中。該無線通訊模組訊號連接於該量測主機與該自動升降裝置，且包括彼此訊號連接的一內建有一能控制該自動升降裝置之驅動主機的升降程式的驅動晶片、一能決定該量測主機的量測的第一繼電器、一能決定該量測主機的啟動與關閉的第二繼電器、一負責傳輸自該量測主機所測得的數據的第一控制板，及一第二控制板。該第二控制板能控制該量測主機與自動升降裝置的啟動順序。

本發明的功效在於：經由該無線通訊模組、自動升降裝置與阻抗儀三者間的訊號連接，於量測時透過該自動升降裝置的平台使該培養液上升至能接觸到該量測電極的位置以進行量測，在無需量測時使其平台下降令該培養液位高一併下降使該量測電極脫離該培養液，能避免該量測電極因浸泡在培養液內而破壞其電性外以延長其使用壽命，也不必因為進行量測而需將該細胞孔盤移出該培養箱外以破壞培養液內細胞的成長。

參閱圖4、圖5與圖6，本發明之自動升降裝置3的一實施例，是設置在如圖7所示的一培養箱91中以應用於顯示於圖7中的一跨細胞膜阻抗即時監測系統，使受該自動升降裝置3所承載的一細胞孔盤92能上下位移。在本發明該實施例中，該細胞孔盤92是使用一具有六個培養室之商用雙腔式結構的細胞孔盤。本發明該實施例之自動升降裝置3是訊號連接於該跨細胞膜阻抗即時監測系統的一無線傳輸模組5(請見圖7)，其包括：一基座31、一驅動組件32、一框架33、一對固定件34、一對位移件35、一連桿機構36、一電極固定架37、一平台38，及一電極支撐架39。

再參閱圖4、圖5與圖6，該驅動組件32訊號連接於該無線傳輸模組5，且包括一固定於該基座31的驅動主機321、一軸設於該驅動主機321的驅動軸322，及一連動該驅動軸322的位移座323。具體來說，在本發明該實施例中，該驅動主機321是使用一受一如圖9所示的驅動晶片59所驅動的42型步進馬達(stepper motor)，該驅動軸322是使用一具有一外螺紋且直徑與導程各為8 mm與1 mm的導螺桿，該位移座323是設有一與該外螺紋相互嚙合的內螺紋，且該驅動晶片59是使用一A4988驅動晶片；因此，當該導螺桿轉動時能連動嚙合於該導螺桿之外螺紋的位移座323產生移動。

該框架33固定於該基座31，且包括兩對直立滑軌330。如圖5所示，各對直立滑軌330彼此間隔且相向設置。

該對固定件34固定於該基座31上以位在該框架33內，並各具有一實質垂直於該等直立滑軌330的橫向滑軌340。

該對位移件35位在該對固定件34上方，且各位移件35的相反兩端緣能位在該框架33之各對直立滑軌330內移動，並各具有一實質平行各固定件34之橫向滑軌340的橫向滑軌350。

再參閱圖4與圖5，該連桿機構36包括彼此交錯且樞接以位在該框架33內的一第一連桿組件361與一第二連桿組件362。該第一連桿組件361與第二連桿組件362各自具有一對連桿3611、3621、一樞設於各自所對應之連桿3611、3621的一固定端的固定栓柱3612、3622，及一樞設於各自所對應之連桿3611、3621的一位移端的一位移栓柱3613、3623。該第一連桿組件361之固定栓柱3612是軸設於該對固定件34，且該第一連桿組件361之位移栓柱3613是位在該對位移件35的橫向滑軌350內。該第二連桿組件362之固定栓柱3622是軸設於該對位移件35，且該第二連桿組件362之位移栓柱3623是位在該對固定件34的橫向滑軌340內，更樞設於該驅動組件32的位移座323。當該驅動軸(導螺桿外螺紋)322連動該位移座323的內螺紋時，能帶動該第二連桿組件362的位移栓柱3623於各固定件34之橫向滑軌340內橫向位移，以推動各第一連桿組件361的位移栓柱3613於各位移件35的橫向滑軌350內橫向位移，從而推動各位移件35於該框架33之直立滑軌330內上下位移。

該電極固定架37固定於該框架33之一頂緣，並具有一本體371及複數對縱向貫穿該本體371的插孔370。此處需補充說明的是，該電極固定架37本體371處的插孔370之目的在於，當該自動升降裝置3被整合成該跨細胞膜阻抗即時監測系統時，該跨細胞膜阻抗即時監測系統的一阻抗儀4之至少一支量測電極42(請見圖6)能固定在該電極固定架37之其中一對插孔370中，且該電極固定架37之插孔370兩兩成對的原因在於，本發明該實施例之阻抗儀4的量測電極42是採用一形成有氯化銀/銀膜層的STX2筷狀電極。

該平台38架設在該對位移件35上，用以承載該細胞孔盤92且能相對該電極固定架37上下位移。此外，該平台38具有一朝該基座31凹陷並用以容置該細胞孔盤92的限位槽381。此處需進一步說明的是，該平台38之限位槽381的作用是在於，使該細胞孔盤92定位於該限位槽381內，用以與架設在其上方的電極固定架37之各對插孔370彼此對位。因此，當該自動升降裝置3被整合成該跨細胞膜阻抗即時監測系統時，該跨細胞膜阻抗即時監測系統之阻抗儀4的量測電極42(STX2筷狀電極)能同時與該電極固定架37之各對插孔370及細胞孔盤92之各培養室相互對位。

該電極支撐架39覆蓋於該細胞孔盤92上，並具有一頂壁391、一自該頂壁391的一周緣朝該細胞孔盤92延伸的圍壁392，及複數對貫穿該頂壁391的插孔390。此處需補充說明的是，該電極支撐架39頂壁391處的插孔390一方面是供量測電極42(STX2筷狀電極)插設外，另一方面也能供其固定，使量測電極42(STX2筷狀電極)能藉由上方的電極固定架37之插孔370與下方的電極支撐架39之插孔390進行上下定位。因此，在本發明該實施例中，該電極支撐架39頂壁391中的插孔390數量與位置是相同於該電極固定架37之插孔370。

再參閱圖6與圖7，本發明之跨細胞膜阻抗即時監測系統的一實施例，是如前所述局部設置在該培養箱91中用以即時性地量測該培養箱91內的細胞孔盤92中的一培養液(圖未示)的阻抗值，並將所量測到的阻抗值即時性地傳輸至一電子裝置93。適用於本發明該實施例之電子裝置93可以是一筆記型電腦或一桌上型電腦。本發明該實施例之跨細胞膜阻抗即時監測系統包括該阻抗儀4、如前所述的自動升降裝置3，及該無線通訊模組5。

該阻抗儀4包括一量測主機41，及該至少一支訊號連接至該量測主機41的量測電極(STX2筷狀電極)42。在本發明該實施例中，該量測主機41是採用一市售的EVOM ²伏特歐姆計。

當本發明該實施例之跨細胞膜阻抗即時監測系統在執行跨細胞膜阻抗的量測時，該自動升降裝置3是先以波長254 nm的UV光照射10分鐘後設置在該培養箱91中，該培養箱91內含5%的CO ₂且溫度與相對濕度各為37˚C與100%，而控制該自動升降裝置3之驅動主機(即，該42型步進馬達)321的驅動晶片59是訊號連接於培養箱91外(25˚C的室溫環境)的無線傳輸模組5。在本發明該實施例中，該無線通訊模組5是如圖7所示，設在該培養箱91的頂面。

參閱圖8與圖9，該無線通訊模組5訊號連接於該量測主機41與該自動升降裝置3，且包括彼此訊號連接的該內建有一能控制該自動升降裝置3之驅動主機321的升降程式的驅動晶片59、一能決定該量測主機41的量測的第一繼電器51、一能決定該量測主機41的啟動與關閉的第二繼電器52、一負責傳輸自該量測主機41所測得的數據的第一控制板53，及一第二控制板54。該第二控制板54能控制該量測主機41與自動升降裝置3的啟動/關閉順序。

較佳地，該無線通訊模組5還包括一充電電池55，更包括彼此訊號連接的一第三繼電器56及一萬用板57。該充電電池55訊號連接於該第一繼電器51與該第一控制板53，且該萬用板57連接該阻抗儀4之該至少一支量測電極(即，STX2筷狀電極)42。在本發明該實施例中，該阻抗儀4包括三支量測電極42，且該三支量測電極42連接至該萬用板57。

具體來說，在本發明該實施例中該第一繼電器51是採用一Arduino 5V的二路繼電器，該第二繼電器52是採用一Arduino 5V的一路繼電器，該第一控制板53是採用一WeMos D1 WIFI Arduino Uno開發板，該第二控制板54是採用一Arduino Uno R3開發板，該充電電池55之額定容量是3900 mA，該第三繼電器56是採用一Arduino 5V的八路繼電器；其中，該第一繼電器51(Arduino 5V二路繼電器)能控制該量測主機(EVOM ²伏特歐姆計)41的量測與該第一控制板53(WeMos D1 WIFI Arduino Uno開發板)之無線網路的開關，該第二繼電器52(Arduino 5V一路繼電器)能控制該量測主機(EVOM ²伏特歐姆計)41的開關。更具體來說，該第三繼電器56(Arduino 5V的八路繼電器)是透過單心線連接至一麵包板(breadboard)58，且該麵包板58也透過單心線連接至該第二控制板(Arduino Uno R3開發板)54；該萬用板57具有三個4入端子台571並焊接有三個STX2插槽座572，且各STX2插槽座572具有四支腳位(圖未示)，各STX2插槽座572之該四支腳位分別代表著各STX2筷狀電極的兩氯化銀膜層與兩銀膜層，該第三繼電器56(Arduino 5V的八路繼電器)是透過單心線對應連接至該萬用板57的各端子台571，該萬用板57的該三個STX2插槽座572是用以使該三支量測電極42(STX2筷狀電極)之纜線的接頭是分別對應插設在該三個STX2插槽座572(CH1、CH2、CH3)中，以與該萬用板57及該無線傳輸模組5的其他構件達成訊號連接。

在本發明該實施例之即時監測系統在實施即時量測時，是利用彼此訊號連接且內建有能控制該驅動主機(步進馬達)321之升降程式的驅動晶片59與第二控制板(Arduino Uno R3開發板)54來開啟該驅動主機(步進馬達)321，使馬達順時鐘轉一圈令該自動升降裝置3之平台38上升至所需高度，接著以該第三繼電器(Arduino 5V的八路繼電器)56先切換至CH1後，以該第一繼電器(Arduino 5V的二路繼電器)51控制該量測主機41(EVOM ²)的量測及該第一控制板(WeMos D1 WIFI Arduino Uno開發板)53延遲五秒(即，對該量測主機41進行暖機)後開啟傳輸數據延遲25秒，以相同的步驟執行完CH2及CH3數據傳輸，傳輸完畢後使該驅動主機(步進馬達)321逆時鐘轉一圈，令該自動升降裝置3之平台38下降回歸至原本位置，也使各支量測電極42(STX2筷狀電極)脫離該細胞孔盤92之培養液，最後延遲三個小時後再開啟程式時序。

經本發明上述所陳之詳細說明可知，本發明該實施例之跨細胞膜阻抗即時監測系統所使用的自動升降裝置3，能透過該無線通訊模組5指示各量測電極42在需要量測阻抗值時使其平台38上升以帶動該平台38上的細胞孔盤92上升，令該細胞孔盤92內的培養液直接接觸各量測電極42，並在各量測電極42無需量測阻抗值時使其平台38下降以帶動該平台38上的細胞孔盤92下降，令各量測電極42脫離該細胞孔盤92內的培養液，以藉此避免量測電極42為了量測跨細胞膜阻抗值而長時間地浸泡在培養液內導致各量測電極42導電性受到不良影響。此外，該自動升降裝置3是設置在該培養箱91內，量測該細胞孔盤92內之培養液時無須將該細胞孔盤92移出該培養箱91外，培養液能維持在前述原始的相對濕度與溫度的培養環境，不會因為即時性的量測而需移出該培養箱91外導致培養液內的細胞受到污染並影響細胞成長。再者，本發明該實施例於量測阻抗值時，各量測電極42是直接接觸該培養液，其所測得的阻抗值也相對透過該導電介質層23間接測得阻抗值的前案2更為精確。

為證實採用本發明該實施例之跨細胞膜阻抗即時監測系統的量測結果，本發明利用該實施例之即時監測系統對注入於該細胞孔盤92內且經腸道上皮細胞培養的一液培養進行即時監測，其量測時序是在細胞培養的前三天以每12小時量測一次，於72小時後以每3小時量測一次。由圖10顯示可知，即時監測的結果可得到STX2-1、STX2-2與STX2-3三條曲線(即，對應該三支量測電極42所得到的經時阻抗曲線)在72小時後的阻抗值(TEER值)皆有隨著時間的增加而提升的趨勢，且在150小時的細胞阻抗值(TEER值)最高可達到180 Ω，擁有不錯的培養效果。

上述分析結果證實了採用本發明該實施例來對該培養液進行即時性的量測，能透過該無線通訊模組5對該自動升降裝置3與該阻抗儀4下達指令，於量測時使該自動升降裝置3的平台38上升至該培養液能接觸到各量測電極42的位置以進行量測，在非量測時使其平台38下降令該培養液位高低於各量測電極42位高以避免各量測電極42浸泡在該培養液內，無須因為進行量測而將該細胞孔盤92移出該培養箱91外以破壞培養液內細胞的成長。因此，該細胞孔盤92之各培養室(即，對應至STX2-1、STX2-2與STX2-3三條曲線)內的培養液的細胞成長穩定，其各自對應的阻抗值(TEER值)皆是穩定地隨著時間的增加而提升。

綜上所述，本發明之自動升降裝置及具有其自動升降裝置的跨細胞膜阻抗即時監測系統，經由該無線通訊模組5、自動升降裝置3與阻抗儀4三者間的訊號連接，於量測時透過該自動升降裝置3的平台38使該培養液上升至能接觸到各量測電極42的位置以進行量測，在非量測時使其平台38下降令該培養液位高一併下降使各量測電極42脫離該培養液，除了能避免各量測電極42因浸泡在該培養液內而破壞其電性以影響使用壽命外，也不必因為進行量測而需將該細胞孔盤92移出該培養箱91外以破壞培養液內細胞的成長，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

3:自動升降裝置 31:基座 32:驅動組件 321:驅動主機 322:驅動軸 323:位移座 33:框架 330:直立滑軌 34:固定件 340:橫向滑軌 35:位移件 350:橫向滑軌 36:連桿機構 361:第一連桿組件 3611:連桿 3612:固定栓柱 3613:位移栓柱 362:第二連桿組件 3621:連桿 3622:固定栓柱 3623:位移栓柱 37:電極固定架 371:本體 370:插孔 38:平台 381:限位槽 39:電極支撐架 390:插孔 391:頂壁 392:圍壁 4:阻抗儀 41:量測主機 42:量測電極 5:無線通訊模組 51:第一繼電器(二路繼電器) 52:第二繼電器(一路繼電器) 53:第一控制板 54:第二控制板 55:充電電池 56:第三繼電器(八路繼電器) 57:萬用板 571:端子台 572:STX2插槽座 58:麵包板 59:驅動晶片

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一俯視圖，說明中國大陸第CN109789417A早期公開號發明專利案所公開之用於定性/定量地測試特定生物樣品之分析物的分析系統；图2是用於定性/定量地測試特定生物樣品之分析物的分析系統一示意圖；圖3是一局部剖視圖，說明中華民國第TWI680925B證書號發明專利案所公開的即時量測細胞聚落的裝置；圖4是一立體組合圖，說明本發之自動升降裝置的一實施例；圖5是圖4的一局部立體分解圖；圖6是一局部正視示意圖，說明本發之跨細胞膜阻抗即時監測系統之一實施例其設置有該自動升降裝置；圖7是一示意圖，說明本發該實施例之跨細胞膜阻抗即時監測系統；圖8是一局部示意圖，說明本發該實施例之跨細胞膜阻抗即時監測系統的一無線傳輸模組的一部份；圖9是一完整示意圖，說明本發該實施例之跨細胞膜阻抗即時監測系統的完整無線傳輸模組；及圖10是一阻抗對時間曲線圖，說明經本發該實施例之跨細胞膜阻抗即時監測系統所量測之TEER值。

3:自動升降裝置

37:電極固定架

38:平台

39:電極支撐架

4:阻抗儀

41:量測主機

42:量測電極

5:無線通訊模組

91:培養箱

92:細胞孔盤

93:電子裝置

Claims

一種自動升降裝置，是設置在一培養箱中以應用於一跨細胞膜阻抗即時監測系統，使受其所承載的一細胞孔盤能上下位移，該自動升降裝置訊號連接於該跨細胞膜阻抗即時監測系統的一無線傳輸模組，並包含：一基座；一驅動組件，訊號連接於該無線傳輸模組，且包括一固定於該基座的驅動主機、一軸設於該驅動主機的驅動軸，及一連動該驅動軸的位移座；一框架，固定於該基座且包括兩對直立滑軌，各對直立滑軌彼此間隔且相向設置；一對固定件，固定於該基座上以位在該框架內，並各具有一實質垂直於該等直立滑軌的橫向滑軌；一對位移件，位在該對固定件上方，且各位移件的相反兩端緣能位在該框架之各對直立滑軌內移動並具有一實質平行各固定件之橫向滑軌的橫向滑軌；一連桿機構，包括彼此交錯且樞接以位在該框架內的一第一連桿組件與一第二連桿組件，該第一連桿組件與第二連桿組件各自具有一對連桿、一樞設於各自所對應之連桿的一固定端的固定栓柱，及一樞設於各自所對應之連桿的一位移端的一位移栓柱，該第一連桿組件之固定栓柱是軸設於該對固定件，且該第一連桿組件之位移栓柱是位在該對位移件的橫向滑軌內，該第二連桿組件之固定栓柱是軸設於該對位移件，且該第二連桿組件之位移栓柱是位在該對固定件的橫向滑軌內更樞設於該驅動組件的位移座，當該驅動軸連動該位移座時能帶動該第二連桿組件的位移栓柱於各固定件之橫向滑軌內橫向位移，以推動各第一連桿組件的位移栓柱於各位移件的橫向滑軌內橫向位移，從而推動各位移件於該框架之直立滑軌內上下位移；一電極固定架，固定於該框架之一頂緣，並具有一本體及複數對縱向貫穿該本體的插孔；及一平台，架設在該對位移件上用以承載該細胞孔盤且能相對該電極固定架上下位移。
如請求項1所述的自動升降裝置，其中，該平台具有一朝該基座凹陷並用以容置該細胞孔盤的限位槽。
如請求項1所述的自動升降裝置，還包含一電極支撐架，覆蓋於該細胞孔盤上並具有一頂壁、一自該頂壁的一周緣朝該細胞孔盤延伸的圍壁，及複數對貫穿該頂壁的插孔。
一種跨細胞膜阻抗即時監測系統，是局部設置在一培養箱中用以即時性地量測該培養箱內的一細胞孔盤中的一培養液的阻抗值並傳輸至一電子裝置，該跨細胞膜阻抗即時監測系統包含：一阻抗儀，包括一量測主機，及至少一支訊號連接至該量測主機的量測電極；一自動升降裝置，是如請求項1至3任一請求項所述者，該自動升降裝置是設置在該培養箱中；及一無線通訊模組，訊號連接於該量測主機與該自動升降裝置，且包括彼此訊號連接的一內建有一能控制該自動升降裝置之驅動主機的升降程式的驅動晶片、一能決定該量測主機的量測的第一繼電器、一能決定該量測主機的啟動與關閉的第二繼電器、一負責傳輸自該量測主機所測得的數據的第一控制板，及一第二控制板，該第二控制板能控制該量測主機與自動升降裝置的啟動順序。
如請求項4所述的跨細胞膜阻抗即時監測系統，其中，該無線通訊模組還包括一充電電池，該充電電池訊號連接於該第一繼電器與該第一控制板。
如請求項4所述的跨細胞膜阻抗即時監測系統，其中，該無線通訊模組還包括彼此訊號連接的一第三繼電器及一萬用板，且該萬用板連接該阻抗儀之該至少一支量測電極。
如請求項6所述的跨細胞膜阻抗即時監測系統，其中，該阻抗儀包括三支量測電極，且該三支量測電極連接至該萬用板。