測量生物細胞隨頻率變化的電阻抗，即電阻抗譜（EIS），在區分不同類型或不同狀態的細胞方面顯示出巨大的潛力。這種非標記和非侵入性技術可與微流控技術相結合，實現快速的單細胞分析。EIS結合微流控技術的應用實例包括分析白細胞亞群、區分病變紅細胞與健康紅細胞以及干細胞分化研究。本研(yan)究利用Ampha Z32 阻(zu)抗流式細胞(bao)儀（Amphasys，瑞士）在 0.3 至 30 MHz 頻率范圍內(nei)測量了中(zhong)國倉鼠(shu)卵巢 CHO 細胞(bao)在營養缺乏條(tiao)件(jian)下逐漸凋亡時阻(zu)抗振幅和相位(wei)的變化。然后(hou)采用了CHO 細胞(bao)雙(shuang)殼模型和靈敏(min)度分析(xi)，確定了最佳測量頻率和外部介質電導(dao)率，從而(er)成功(gong)區分存活和凋亡的 CHO 細胞(bao)。圖1B 阻(zu)抗(kang)流式細(xi)胞儀（Ampha Z32，Amphasys AG）信號(hao)的采集和轉(zhuan)導A）細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)在(zai)不同頻(pin)率的交流電場中的檢測結果，低頻(pin)下(xia)反映(ying)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的體(ti)積特性(xing)，高(gao)頻(pin)下(xia)反映(ying)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)膜(mo)的介電特性(xing)即(ji)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)活性(xing)；B) 微流控芯(xin)片；C）流經(jing)交流電場的細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的阻(zu)抗信(xin)號（藍色(se)實部(bu)即(ji)電阻(zu)信(xin)號，綠色(se)虛部(bu)即(ji)容性(xing)電抗信(xin)號），細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)膜(mo)完整(zheng)性(xing)決定容性(xing)電抗的大小(xiao)，故可通過(guo)虛部(bu)信(xin)號來(lai)(lai)區分活細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)和死細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)，最終(zhong)以(yi)阻(zu)抗相(xiang)位(wei)角-振幅散點圖反映(ying)出來(lai)(lai)當單個細(xi)(xi)(xi)(xi)胞流(liu)(liu)經微(wei)流(liu)(liu)控芯片的(de)(de)兩(liang)組平行電極(ji)時(shi)，阻抗流(liu)(liu)式細(xi)(xi)(xi)(xi)胞儀將測(ce)量(liang)微(wei)流(liu)(liu)體通道中(zhong)單細(xi)(xi)(xi)(xi)胞的(de)(de)多(duo)頻阻抗。電場(chang)中(zhong)活細(xi)(xi)(xi)(xi)胞的(de)(de)等效電路由電阻（細(xi)(xi)(xi)(xi)胞質(zhi)）和電容(rong)（細(xi)(xi)(xi)(xi)胞膜(mo)）組成，在(zai)笛卡(ka)爾坐標系中(zhong)，阻抗Z（ω）可以描述為實(shi)部(bu)分Zr（ω）或電阻與虛部(bu)分Zi（ω）或容(rong)性電抗的(de)(de)矢量(liang)和。相位(wei)角（θ）描述電阻(zu)和電抗之間的關系：在β-色散頻率(lv)區域，假設細(xi)胞(bao)體積(ji)與電極(ji)測(ce)(ce)量(liang)體積(ji)相(xiang)比較(jiao)小（體積(ji)分數較(jiao)小），測(ce)(ce)量(liang)的差分阻抗(kang)（以一組電極(ji)為參考）與細(xi)胞(bao)的復介電常數
有關，如下所示：
：外部介質的(de)復(fu)介電常數(shu)；ε ：角頻率；φ：體(ti)積(ji)分(fen)數(shu)；KCM：克勞(lao)修斯-莫索(suo)提系(xi)數(shu)；K：電極常數(shu)；ε ?_cell：單殼(ke)或雙殼(ke)模(mo)型(xing)介電常數(shu)（與細胞特(te)性相關）。本次研究在(zai)較高頻率下測(ce)得的(de)阻(zu)抗顯示，在(zai)0時(shi)有一(yi)個存活(huo)細(xi)胞群(qun)，而(er)在(zai)營養缺乏 48 小時(shi)后(hou)，存活(huo)細(xi)胞和(he)凋亡細(xi)胞有兩(liang)個不同的(de)細(xi)胞群(qun)。這一(yi)結果與介電泳測(ce)量(liang)技術(shu)的(de)測(ce)量(liang)結果一(yi)致。而(er)與介電泳相比，EIS 的(de)優勢在(zai)于(yu)可同時(shi)進行(xing)多頻率測(ce)量(liang)，從而(er)提供更(geng)廣(guang)泛的(de)細(xi)胞生理狀(zhuang)態信息。該方法可廣(guang)泛用于(yu)生物(wu)制藥行(xing)業(ye)，對生物(wu)過程進行(xing)持續(xu)監測(ce)Salimi E, Bergin A, Thomson D, et al. [J].
