فرکانس بهینه برای لایه سلولvero با تکنیک امپدانس‌متری لایه سلولی

طیف سنجی امپدانس الکتریکی یک روش قوی و غیرتهاجمی برپایه مهندسی است که برای محاسبه خواص الکتریکی مواد بیولوژیکی و رابط آن‌ها با الکترودهای رسانا بسیار کارآمد است. در این مقاله به منظور دست‌یابی به مشخصات بهینه برای میدان اعمالی به نمونه حاوی سلولvero ، تکنیک طیف‌سنجی امپدانس الکتریکی در طول بازه فرکانس 100هرتز تا 1مگاهرتز را به کار بردیم. با تحلیل نتایج مورد نظر، فرکانس بهینه 5011 هرتز که بیشترین اختلاف بین امپدانس ثبت شده از بیوسنسور پوشیده شده با سلولvero و بیوسنسور بدون سلول بوده، استخراج گردید. همچنین با دستیابی به مدل مدارالکتریکی معادل با محلول حاوی سلول و بدون سلول در مجاورت الکترود پرداختیم که با توجه به سطح مقطع) (cm22 الکترود به ظرفیت ویژه غشای سلول vero برابر با (uf/cm2) 60 دست‌یاقتیم. رسانایی محیط کشت بدون سلول در مدل‌سازی مقدار(s/m) 0.6 بوده است. برای صحت داده‌ها از نرم‌افزار cst برای شبیه‌سازی و اعمال میدان به نمونه ها استفاده کردیم که بر طبق آن رسانایی و گذردهی نسبی برای محیط‌‌کشت کامل به ترتیب(s/m) 0.22 و 3000 و برای لایه‌ای از سلول vero رسانایی و ضریب گذردهی به ترتیب برابر (s/m)0.45 و 250 محاسبه گردید.

optimal frequency for electrical cell impedance sensing of vero cells

electrical impedance spectroscopy(eis) is a useful, non-invasive method for the calculation of the electrical properties of biological materials and their interface with electrodes. in this paper, to achieve optimal frequency for the vero cells line, we used electrical cell impedance sensing (ecis) in the frequency range of 100 hz to 1 mhz. the optimal frequency of 5011 hz, which has the largest difference between the recorded impedance of the biosensor covered with vero cell and the biosensor without cell, was extracted by analyzing the desired results. also, we derive an equivalent circuit model for a solution containing cells and without cells in the vicinity of the electrode, which according to the cross-sectional area of electrode 2 (cm2), the capacity of the vero cell membrane is equal to 60 (uf/cm2). the conductivity of the culture medium without cells in modeling was 0.6. we performed numerical simulations by cst software, which the conductivity and permittivity of the complete culture medium are respectively 0. 22 (s/m) and 3000, and for a layer of vero cell, the conductivity and permittivity are 0.45 (s/m) and 250.