在线生物活细胞浓度和电导率测量系统设计

摘要

为了实时在线监测活细胞生长状态,进而给细胞培养和生物反应过程提供积极的指导,设计了活细胞浓度和电导率测量系统,由传感探头、激励信号源、调理板、采集板、上位机这五部分构成.传感探头利用四电极,将激励和检测两部分分离,大大降低了电极极化效应给测量带来的影响;激励信号源采用FPGA+DDS方案,为系统提供激励信号;调理电路采差分接收方式并利用同频解调原理解调出电压幅值信息;采集电路将调理信号进行模数转换,采用了过采样技术提高测量精度,结果上传至上位机显示处理.测试表明,测量系统可以检测的细胞介电常数测量范围达400 pF/cm以上,电导率测量范围达到40 mS/cm以上.