CN102727183A - 细胞活力检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种细胞活力检测装置，包括：外壳及设置于外壳内的电路模块，所述电路模块包括：微处理器、与微处理器电性连接的串并联转换模块、与串并联转换模块电性连接的电极阵列、与微处理器及电极阵列电性连接的模拟/数字转换模块、与模拟/数字转换模块电性连接的信号采集模块、与信号采集模块电性连接的公共电极、与微处理器电性连接的存储模块及与微处理器电性连接的显示模块，所述微处理器为ARM Coetex-M3，所述电极阵列与公共电极形成回路。检测方法简单，无需制备染色试剂，费用低，能够很好地应用于简单家庭医疗设备中，可以很好地满足人们日常需要，无需到医院或大型医疗机构就诊，方便快捷。

Description

细胞活力检测装置
技术领域
本发明涉及细胞活力检测领域，尤其涉及一种利用细胞活力与导电性的关系进行细胞活力检测的细胞活力检测装置。
背景技术
中国几千年的中医脉诊，历史源远流长，留给后人无价的医疗技术经验。随着时代的变迁，科学的进步及生物学科的发展，人体的健康信息已经可以用医疗仪器、设备来检测人体的健康状况。
目前常用的检测细胞活力的方法有：MTT方法、CCK-8方法(Cell CountingKit-8)及XTT方法等。该些方法采用的原理均是对细胞进行染色，统计活细胞的数量，从而判定细胞的活力，但该些方法均涉及染色试剂的制备，有些试剂需要低温保存或现配现用的，麻烦复杂，且染色时间难于控制，染色时间太短，着色不全面；染色时间太长，部分活细胞也会着色。整个检测步骤流程复杂，费用高，难于很好地应用于简易家庭医疗设备，无法满足人们的日常需要。使得人们如果要检测人体健康信息就得往医院/大型医疗机构跑，价格昂贵，且不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种细胞活力检测装置，检测方法简单，无需制备染色试剂，费用低，能够很好地应用于简单家庭医疗设备中，可以很好地满足人们日常需要，无需到医院或大型医疗机构就诊，方便快捷。
为实现上述目的，本发明提供一种细胞活力检测装置，其包括：外壳及设置于外壳内的电路模块，所述电路模块包括：微处理器、与微处理器电性连接的串并联转换模块、与串并联转换模块电性连接的数个电极阵列、与微处理器及电极阵列电性连接的模拟/数字转换模块、与模拟/数字转换模块电性连接的信号采集模块、与信号采集模块电性连接的公共电极、与微处理器电性连接的存储模块及与微处理器电性连接的显示模块，所述微处理器为ARMCoetex-M3，所述电极阵列与公共电极形成回路。
所述电路模块还包括：一NMOS底边开关及一与NMOS底边开关电性连接的弱电源，所述NMOS底边开关用于打开或关闭所述公共电极的弱电源。
所述数个电极阵列的个数为128，所述电极阵列为开关阵列。
所述串并联转换模块包括数个开关管，该数个开关管与电极阵列电性连接。
所述信号采集模块还电性连接于微处理器，对通过公共电极的电流I及对应的电极阵列的电压U0进行采集，把采集结果发送给微处理器。
所述微处理器运用公式U＝3.3V-U0计算出人体电压U，并运用公式R＝U/I计算出人体电阻。
所述电路模块还包括存储模块、通信模块及显示模块，所述存储模块、通信模块及显示模块均与微处理器电性连接，所述显示模块设于所述外壳上并用于显示检测结果。
所述存储模块用于储存微处理器计算所得的人体电阻值，所述存储模块预先储存有细胞活力指数与正态分布曲线的均数的对应关系。
所述通信模块为有线通信模块，所述电路模块上设有通信接口，该通信接口与所述有线通信模块电性连接。
所述通信模块为无线通信模块。
本发明的有益效果：本发明细胞活力检测装置利用细胞导电性来检测细胞活力，通过采用多个电极阵列依次与公共电极导通，计算出人体电阻，并统计每个人体电阻值电阻段内的电极阵列数量，构成正态分布曲线，根据该正态分布曲线推算出细胞活力指数，检测方法简单，无需制备染色试剂，费用低，能够很好地应用于简单家庭医疗设备中，可以很好地满足人们日常需要，无需到医院或大型医疗机构就诊，方便快捷。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明细胞活力检测装置的模块图；
图2为本发明细胞活力检测装置的原理图。
图3为本发明中电阻值-电极阵列个数正态分布曲线的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1及2，本发明提供一种细胞活力检测装置，其包括：外壳及设置于外壳内的电路模块(未图示)，所述电路模块包括：微处理器70、与微处理器70电性连接的串并联转换模块94、与串并联转换模块94电性连接的数个电极阵列40、与微处理器70及电极阵列40电性连接的模拟/数字转换模块92、与模拟/数字转换模块92电性连接的信号采集模块80、与信号采集模块80电性连接的公共电极60、与微处理器70电性连接的存储模块20及与微处理器70电性连接的显示模块10，所述微处理器70为ARM Coetex-M3，所述电极阵列40的个数为128个，该电极阵列40为开关阵列，所述数个阵列电极40与公共电极60形成回路。
所述电路模块还包括：一NMOS底边开关90及一与NMOS底边开关90电性连接的弱电源96，所述NMOS底边开关用于打开或关闭所述公共电极的弱电源。所述微处理器70控制NMOS底边开关90的导通或截止，从而打开或关闭公共电极60的弱电源，导通时NMOS底边开关90电阻小，效率高，耐压能力强，安全节能。所述弱电源96给整个检测回路提供电源，采用弱电源96电压较低，安全，对人体无损害
所述微处理器70进行人体电阻的运算、电极个数的统计运算及正态曲线函数运算等数据处理，该微处理器70为ARM Coetex-M3。
所述微处理器70通过串并联转换模块94控制128个电极阵列40依次导通，与手腕(人体)50、公共电极60等形成闭合回路，从而采集导通电极阵列40的电压U0及通过公共电极60的电流I。所述串并联转换模块94包括数个开关管，该数个开关管与电极阵列40电性连接。
所述信号采集模块80还电性连接于微处理器70，所述微处理器70通过信号采集模块80对公共电极60的电流I、及对应的电极阵列40的电压U0进行采集。利用一个采样电阻，ARM Coetex-M3芯片的ADC引脚对该采样电阻两端通过运算放大器放大后的电压进行检测来完成。所述微处理器70运用公式U＝3.3V-U0计算出人体电压U，并运用公式R＝U/I计算出人体电阻R。所述人体电压U为人体手腕50处导通的电极阵列40与公共电极60间的电压值。
所述电路模块还包括存储模块20、通信模块30及显示模块10，所述存储模块20、通信模块30及显示模块10均与微处理器70电性连接，所述显示模块10设于所述外壳上并用于显示检测结果。
所述存储模块20用于储存微处理器70计算所得的人体电阻值R，所述存储模块20预先储存有细胞活力指数与正态分布曲线的均数的对应关系。
所述通信模块30用于与外部计算机(未图示)进行通信连接，通过所述通信模块30可以将统计图表及细胞活力指数发送给外部计算机。所述通信模块30为有线通信模块，所述电路模块上设有通信接口(未图示)，该通信接口与所述有线通信模块电性连接。所述通信模块30也可以为无线通信模块，如wifi、蓝牙、红外及GPRS等，通过无线网络把统计图表及细胞活力指数发送给外部计算机，这样，该统计图表及细胞活力指数既可以用该检测装置的显示模块10上，也可以用外部计算机显示，使用方便灵活。
工作原理具体如下：把数个电极阵列40置于手腕50一侧，公共电极60置于手腕50另一侧，所述微处理器70通过串并联转换模块94控制，依次导通所述128个电极阵列40，与公共电极60形成回路，在此过程中信号采集模块80采集导通电极阵列40的电压U0及通过公共电极60的电流I，通过运算得出人体电阻值R，并将该人体电阻值R及其对应的电极阵列40储存于存储模块20中，所有电极阵列40都导通后，微处理器70根据预先设置的人体电阻值的电阻段统计每个电阻段的电极阵列40的数量，并作出正态分布曲线电阻值-电极阵列个数，如图3所示，微处理器70根据该正态分布曲线算出均值，通过均值查找对应的细胞活力指数，显示模块30把检测结果显示出来。
如图3所示，正态分布曲线a的细胞活力指数大于正态分布曲线b的细胞活力指数，而正态分布曲线b的细胞活力指数大于正态分布曲线c的细胞活力指数。
综上所述，本发明提供一种细胞活力检测装置，通过采用多个电极阵列依次与公共电极导通，计算出人体电阻，并统计每个人体电阻值电阻段内的电极阵列数量，构成正态分布曲线，根据该正态分布曲线推算出细胞活力指数，检测方法简单，无需制备染色试剂，费用低，能够很好地应用于简单家庭医疗设备中，可以很好地满足人们日常需要，无需到医院或大型医疗机构就诊，方便快捷。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种细胞活力检测装置，其特征在于，包括：外壳及设置于外壳内的电路模块，所述电路模块包括：微处理器、与微处理器电性连接的串并联转换模块、与串并联转换模块电性连接的数个电极阵列、与微处理器及电极阵列电性连接的模拟/数字转换模块、与模拟/数字转换模块电性连接的信号采集模块、与信号采集模块电性连接的公共电极、与微处理器电性连接的存储模块及与微处理器电性连接的显示模块，所述微处理器为ARM Coetex-M3，所述电极阵列与公共电极形成回路。
2.如权利要求1所述的细胞活力检测装置，其特征在于，还包括一NMOS底边开关及一与NMOS底边开关电性连接的弱电源，所述NMOS底边开关用于打开或关闭所述公共电极的弱电源。
3.如权利要求1所述的细胞活力检测装置，其特征在于，所述数个电极阵列的个数为128，所述电极阵列为开关阵列。
4.如权利要求1所述的细胞活力检测装置，其特征在于，所述串并联转换模块包括数个开关管，该数个开关管与电极阵列电性连接。
5.如权利要求1所述的细胞活力检测装置，其特征在于，所述信号采集模块还电性连接于微处理器，对通过公共电极的电流I及对应的电极阵列的电压U0进行采集，把采集结果发送给微处理器。
6.如权利要求1所述的细胞活力检测装置，其特征在于，所述微处理器运用公式U＝3.3V-U0计算出人体电压U，并运用公式R＝U/I计算出人体电阻。
7.如权利要求1所述的细胞活力检测装置，其特征在于，所述电路模块还包括存储模块、通信模块及显示模块，所述存储模块、通信模块及显示模块均与微处理器电性连接，所述显示模块设于所述外壳上并用于显示检测结果。
8.如权利要求7所述的细胞活力检测装置，其特征在于，所述存储模块用于储存微处理器计算所得的人体电阻值，所述存储模块预先储存有细胞活力指数与正态分布曲线的均数的对应关系。
9.如权利要求7所述的细胞活力检测装置，其特征在于，所述通信模块为有线通信模块，所述电路模块上设有通信接口，该通信接口与所述有线通信模块电性连接。
10.如权利要求7所述的细胞活力检测装置，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块。
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