專利名稱：：實時細胞電子分析系統及其在細胞毒性檢測和化合物分析上的應用的制作方法
技術領域：
：本發明涉及基于細胞的分析和檢測的領域.具體說，本發明提供了基于阻抗檢測細胞的器件裝置、微電極板、和系統，以進行細胞分析和基于細胞的檢測。
背景技術：
：生物電子學是正在發展的涉及生物材料和電子儀器的跨學科的研究領域.生物電子方法已經運用于細胞分析以及生物分子和細胞的檢測.一種生物電子學的應用是將細胞培養在含有微電極結構的表面，并測量細胞-電極阻抗(cell-electrodeimpendence)以觀察細胞狀態的改變.在PCT申請PCT/US03/22557,趙為"基于阻抗的檢測裝置和方法，，("IMPEDANCEBASEDDEVICESANDMETHODSFORUSEINASSAYS"),于20(W年7月18日遞交中，公開了一種用于檢測放置于電極表面的細胞和/或分子的裝置.此裝置通過測量由細胞/分子與電板表面的結合導致電極阻抗的變化來檢測細胞和/或分子.此專利申請還揭示了多種此裝置的實例以及用于基于細胞的檢測的裝置、系統.在抗腫瘤藥物開發過程中，研究藥物時間相關的毒性作用和藥物對細胞增殖的抑制作用是在臨床藥物開發中獲得藥物刑量信息的重要方法.尤其是獲得時間相關的IC50和觀察IC50的不同時間依賴性模式.(例如，見參考文獻HassanSB，JonssonE，LarssonRandKarlssonMOin/PAfl/Tmico/ogy五jc/e"'me/t/fl/rAeni/^rt'cs，2001，Vol.299,No.3，pp1140-1147;LevasseurLM，SIocum服，RustumYMandGrecoWR，inC縱ch綴cA，1998，vol.58,pp5749-S761)一般來說，這些研究使用終點測量的分析方法.在每個時間點，以不同藥物濃度處理培養的細胞，需要不同的實驗.這就限制了研究細胞毒性的時間點的分辦率和時間點數量.因此，需要有新的技術或方法，提供更高的時間分辦率，并可提供多個時間點的測量.本發明進一步擴展了以下專利申請的發明申請號為PCT/US03/22557，題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"，遞交于2003年7月18日的PTC申請；美國專利申請號10/705,447(于2003年11月10日遞交)，題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"(IMPEDANCEBASEDDEVICESandMethodsforuseinassays)(專利代理人編號為ACE-00101.P丄1-US)的申請.本發明進一步提供了一種使用測重細胞-基底阻抗的實時細胞電子分析系統，以進行基于細胞的檢測，并提供了使用此系統進行基于細胞檢測的一種方法。發明概述一方面，本發明提供了一種器件(device)來檢測細胞-基底阻抗(cell-substrateimpedance)，這個器件包括a)—個絕緣的基底(nonconductingsubstrate);b)兩個或多個加工于基底的電極陣列(electrodearray),其中每個電極陣列包括兩個電極結構(electrodestructure);c)至少兩個連接盤(connectionpad)，各個連接盤位于基底的邊緣部位.器件的各個電極陣列在整個陣列上的電阻分布是近似均勻的.器件的基底有適于細胞貼附與生長的表面，細胞在所述的基底的表面上的貼附或生長可引起各個電極陣列上的電極結構之間的可被檢測的阻抗變化.在優選實例中，在本發明部件的基底的各個電極陣列上連接有一個不滲液的容器.再一方面，本發明提供了一種細胞-基底阻抗測量系統(acell-substrateimpedancemeasurementsystem)包括a)至少一個多孑L器件可檢測細胞-基底阻抗，其中多孔(multiple-well)中至少有兩個孑L帶有孑L底電極陣列；b)—個阻抗分詳斤儀(impedanceanalyzer);c)用于放置一個或多個多孔器件和用于將孔中的電極陣列電子連接于阻抗分析儀的器件檢測臺(devicestation,或稱器件工作臺)；d)用于控制器件檢測臺(或稱器件工作臺)和從阻抗分析儀測得的阻抗值獲得數據并進行數據分析的軟件系統.在本發明的一種優選實例中，多孔器件的每個電極陣列是可以單個選通的(意即單個電極陣列可獨立地連通到阻抗分析儀)。另一方面，本發明提供了一種利用本發明器件測量細胞的基底阻抗的方法.此方法包括提供本發明的多陣列器件；將上述多陣列器件連接于阻抗分析儀(impedanceanalyzer);添加細胞于器件的兩個或多個陣列上的至少一個陣列中；并檢測器件上的一個或多個電極陣列上的細胞-基底阻抗.另一方面，本發明提供了細胞變化指數(CellChangeIndex)的計算方法，以定重和比較細胞-基底阻抗.另一方面，本發明提供了一種計算連接于細胞-基底儀器上陣列和連接盤之間的電傳導線的電阻的方法.這個電傳導線的電阻被用于計算細胞指數(CellIndex).另一方面，本發明提供了使用本發明的細胞-基底阻抗測量系統來測量細胞曙基底阻抗(cell-substrateimpedance)的方法.這個方法包括提供本發明的細胞-基底阻抗測量系統；將細胞添加于帶有電極陣列的多孔器件的至少一個孔中；檢測一個或多個添加有細胞的孔的細胞-基底阻抗.阻抗可在規則或不規則的時間間隔被測量.在一種優選實例中，在多孔器件上的至少兩個孔進行細胞-基底阻抗檢測.另一方面，本發明提供了一種基于細胞的實時檢測方法，可檢測一種或多種化合物對細胞所產生的影響.該方法包括提供上述的細胞-基底阻抗測量系統；將細胞置于帶有電極陣列的至少一個或多個孔中；在有細胞的一個或多個孔中加入一種或多種化合物；在加入化合物之前和加入化合物之后檢測一個或多個孔上電極陣列的細胞-基底阻抗.優選的是，在一個或多個加有細胞的孔中加入一種或多種化合物后，在規則的或不規則的時間間隔上檢測細胞-基底阻抗，與時間相關息，以及與化合:反應時與時間相丄的:胞狀態的信息.這些S息4用以確定化合物對細胞的作用.在另一方面，本發明提供一種對至少一種化合物的細胞毒性進行實時檢測的方法，包括提供上述的細胞-基底阻抗測量系統；將細胞置于帶有電極陣列的至少一個或多個孔中；在一個或多個有細胞的孔中加入一種或多種化合物；在加入化合物之前和加入化合物之后檢測一個或多個孔上電極陣列的細胞-基底阻抗，此與時間相關的阻抗變化提供了化合物時間依賴性的毒性作用的信息.優選的是，在一個或多個有細胞的孔中加入一種或多種化合物后，在規則的或不規則的時間間隔檢測細胞-基底阻抗.時間相關的阻抗值的變化可提供化合物的任何可能存在的毒性作用.在上述方法的一個優選實例中，在多個孔中加入相同類型細胞，在帶有相同細胞的不同孔中加入不同濃度的化合物.此方法可提供與時間相關的和與濃度相關的毒性作用信息.另一方面，本發明提供了一種分析和比較兩種化合物對某種細胞產生的與時間相關的毒性反應的方法.該方法包括a)用上述方法實時檢測笫一種化合物對一種細胞的毒性作用；b)用上述方法實時檢測笫二種化合物對上述細胞的毒性作用；c)比較兩種化合物與時間相關的細胞毒性反應.在這種方法的一個實例中，與時間相關的細胞毒性反應是在笫一種化合物的多個濃度的條件下測得.在另一個實例中，與時間相關的細胞毒性反應是在第二種化合物的多個濃度條件下測得.在另一個實例中，與時間相關的細胞毒性反應是在第一種化合物和笫二種化合物的多個濃度條件下測得.另一方面，本發明提供一種化合物對多種細胞類型的細胞毒性的檢測方法，包括a)用上述方法實時檢測化合物對不同種類細胞的細胞毒性作用；b)分析不同類型細胞對該化合物的實時細胞毒性反應，以獲得化合物的細胞毒性困謙.在另一個實例中，上述方法應用于檢測多種化合物對多種類型的細胞的毒性作用.困1是本發明細胞-基底阻抗測量器件(或稱裝置)的困示.A)顯示基底上安置有2行8列共16個電極陣列(或者16個電極結構單位)。B)困顯示器件裝置的羊個電極陣列.C)是電極陣列的圖示，要求在整個電極陣列上的電阻分布是近似均勻的.困2是使用本發明的細胞-基底阻抗電子檢測系統實時檢測置于檢測器件上的不同細胞數目的H460細胞的增殖狀況.每隔15分鐘檢測并記錄細胞增殖狀況，持續檢測125小時.細胞生長曲線被繪制成對數值，顯示細胞處于對數生長期或是靜止期.困3是使用本發明的細胞-基底阻抗電子檢測系統實時檢測NIH3T3細胞貼附和伸展過程.在包被有多聚賴戾酸或纖連蛋白的檢測器件(板)上接種細胞.細胞在不同的包被上貼附和伸展的過程被實時地每隔3分鐘檢測，共測量3小時以上.困4是使用本發明的細胞-基底阻抗電子檢測系統實時檢測置于檢測器件(板)上的Cos-7細胞的形態學改變.細胞血清饑餓8小時后用50ng/mLEGF刺激.每隔3分鐘測量細胞的形態學變化，測量2小時，然后每隔l小時測量一次，共測量14小時.經EGF處理的細胞出現的最初的波峰是由于細胞膜的收縮和肌動蛋白對EGF的反應.箭頭所指處為EGF刺激點。困5是用抗腫瘤藥物paclitaxel(紫杉醇)處理的H460細胞的細胞指數隨時間變化的曲線.不同孔中的H460細胞在對數生長期加入不同濃度的paclitaxel，并用本發明細胞-基底阻抗電子檢測系統實時檢測細胞在加入藥物后對不同劑量濃度的paclitaxel的動態反應，每隔15分鐘測一次，持續50小時.加入67nM到500nM之間濃度的paclitaxel后，H460細胞的細胞指數表現出緩慢的下降.然而，細胞指數在某一時間點會達到一個最小值.這個時間點取決于藥物的濃度，一般在加入藥物后15到20個小時.在這個時間點之后，細胞指數表現出緩慢的上升.3SnM藥物處理后的細胞，在加藥15個小時內，表現出幾乎衡定的細胞指數.在加藥15個小時后，細胞指數表現出緩慢的上升.圖6是用抗腫瘤藥物AC101103處理的H460細胞的細胞指數隨時間的變化曲線.不同孔中的H460細胞在對數生長期加入不同濃度的AC101103.用本發明細胞-基底阻抗電子檢測系統實時檢測細胞在加入藥物后對不同劑量濃度的AC101103的動態反應，每隔30分鐘測一次，持續20小時.困6中細胞指數隨時間的變化曲線與圖5顯示的有很大的不同.藥物濃度在3.125ug/ml、6.25ug/ml和12.5ug/ml時，細胞指數分別在加藥5個小時、15個小時和20個小時后幾乎不變.藥物濃度為25ug/ml時，加入藥物后細胞指數呈現緩慢的下降。藥物濃度為50ug/ml時，加藥后十個小時的時間內，細胞指數幾乎維持在一個水平，十個小時以后則穩定下降.圖7是經doxorubicin處理的A549細胞的藥物動態反應曲線.在16孔細胞-基底阻抗檢測器件(或稱檢測板)中，每孔接種10000個A549細胞.在藥物處理前用本發明的細胞-基底阻抗電子檢測系統檢測細胞的貼附和生長.當細胞處于對數生長期時，在細胞中加入不同濃度的doxorubicin.另外，在某個孔中加入等量用來溶解藥物的溶劑，作為溶劑對照.此困實時記錄細胞對藥物Doxorubicin的時間、藥物濃度依賴性曲線.圖8定重本發明的器件上培養的NIH3T3細胞.接種給定細胞數的細胞到加工有電子傳感陣列(困1B)的微孔檢測器件(板)中.電子傳感陣列事先由纖連蛋白包被.接種細胞兩個小時后，用本發明的細胞-基底阻抗電子檢測系統檢測細胞指數.圖9A和B用本發明的細胞-基底阻抗檢測系統檢測不同細胞(表l列出)對doxorubicin處理的反應.接種所示的細胞系到加工有電子傳感陣列(圖1B)的微孔檢測器件(板)中.在加入doxorubicin之前和之后，以15、30或60分鐘的間隔，持續檢測細胞的反應.困IOA和B用本發明的細胞-基底阻抗檢測系統檢測不同細胞(表l列出)對olomoucine處理的反應.接種所示的細胞系到加工有電子傳感陣列(圖1B)的微孔檢測器件(板)中.在加入olomoucine之前和之后，以15、30或60分鐘的間隔，持續檢測細胞的反應.困IIA和B用本發明的細胞-基底阻抗檢測系統檢測不同細胞(表l列出)對paclitaxe處理的反應.接種所示的細胞系到加工有電子傳感陣列(困1B)的微孔檢測器件(板).在加入paclitaxe之前和之后，以15、30或60分鐘的間隔，持續檢測細胞的反應.困12A用本發明的細胞-基底阻抗檢測系統檢測MV522細胞對doxorubicin處理的反應.接種MV522細胞到加工有電子傳感陣列(圖1B)的微孔檢測器件(板)，并用DMSO或者doxombicin在指示的時間用指示的濃度處理細胞.圖12B顯示MV522細胞對doxorubicin處理的細胞生物學效應的檢測結果.細胞用FACS分析細胞周期，或者用CFDA和Cy3-AnnexinV處理，估計細胞的存活率.另外，細胞被固定后用pahHoidin染色，檢查細胞形態，并用配有CCD照相機的熒光顯微鏡拍照，顯示細胞的存活率和細胞形態.處理的反應.接種A549細胞到加工有電子傳感陣列(困1B)的微孔檢測器件(板)，并用DMSO或者doxorubicin在指示的時間用指示的濃度處理細胞，圖13B顯示MV522細胞對olomoucine處理的細胞生物學效應的檢測結果.細胞用FACS分析細胞周期，或者用CFDA和Cy3-AnnexinV處理，估計細胞的存活率，另外，細胞被固定后用pahlloidin染色，檢查細胞形態.并用配有CCD照相機的熒光顯微鏡拍照，顯示細胞的存活率和細胞形態.圖14A用本發明的細胞-基底阻抗電子檢測系統檢測A549細胞對paclitaxel處理的反應.接種A549細胞到加工有電子傳感陣列(困1B)的微孔檢測器件(板)，并用DMSO或者paclitaxel在指示的時間用指示的濃度處理細胞.困14B顯示A549細胞對paclitaxe處理的細胞生物學效應的檢測結果.細胞用FACS分析細胞周期，或者用CFDA和Cy3-AimexinV處理，估計細胞的存活率.另外，細胞固定后用pahlloidin染色，檢查細胞形態.并用配有CCD照相機的熒光顯微鏡拍攝細胞照片，觀察細胞的存活率和細胞形態.困15是指示的細胞系經化合物(15A:Doxorubicin;15B:Paclitaxel;15C:Olomoucine;15D:Tamoxifan)處理的IC50值的時間相關曲線.用本發明的細胞基底阻抗檢測系統，獲得細胞指數曲線.對于這樣的細胞指數曲線，每隔5個小時作一次分析，以得到IC50值.圖16A顯示HT29細胞在各種化合物處理之前和之后的細胞指數曲線.此困也是細胞指數理論上的指數增長曲線(用"對數增長模式"標記)和細胞用DMSO溶媒對照處理的細胞指數曲線(用"HT29對照"標記)。圖16B顯示從圖16A細胞指數曲線中獲得的細胞變化指數(CCI)曲線。圖中還展示了基于圖16C定義的"黑白陰影圖"，各種黑白陰影用于顯示不同的細胞反應.困16C是表示CCI曲線所用圖形的定義。如果DT是細胞在培養基上指數增長兩倍所需的時間，那么CCI相對于0.7/DT有不同的值，表示細胞不同的變化狀態，如果CCI遠遠大于0.7/DT(CCI曲線中用驟矩形表示)，細胞指數增長比預期的指數增長(或對數增長)快。如果CCI接近0.7/DT(CCI曲線中用驟矩形表示)，細胞指數與預期的指數增長有辨同的增長率.如果CCI比零大，但是比0.7/DT小(CCI曲線中用,矩形表示)，那么細胞指數的增長率比預期指數增長慢.如果CCI接近于零(CCI曲線中用^矩形表示)，那么細胞指數幾乎是一個穩定偉,、如果cci是負值，那么細胞指數隨著時間變化而減小(cci曲線中用籙矩形表示L顯示細胞離開電極表面，去脫壁，4考改變它們的形態.如果cci是負的且絕對值很大(cci曲線中用矩形表示)，那么隨著時間變化，細胞指數下降很快，顯示細胞失去與電極表面的貼附，或者改變它們的形態，去掉cci值中短暫的、快速的噪音，這樣，整體cci曲線用一個、兩個或三個黑白陰影矩形表示.圖17顯示每個被測細胞系中的細胞對指示的化療試刑的反應.對于每個細胞系和化合物，在某個IC50濃度下，用它們相應的RT-CES系統(實時細胞電子檢測)檢測到的細胞反應，來計算時間相關的細胞指數變化指數(CCI)(IC50與時間有關，我們使用加入藥物30個小時時的IC50濃度，或者最接近這個的濃度).根據困16C所示的定義，畫出與特定細胞反應相關的特定CCI曲線，并將具有有相似作用機理的化合物的反應畫成一組.DOX表示doxorubicin;5-F表示5-Fluorouracil;COL表示Colcemid;TAXOL表示paclitaxel;VIN表示vinblastin;OLOM表示Olomoucine;ROS表示Roscovitine',STAU表示Staurosporine;TAMO表示Tamoxifan;RIFA表示Rifampicin;ACEA-1表示艾森(ACEA)測試的一種化合物.困18細胞增殖的動態監測.在艾森(ACEA)96孔電子檢測器件(板)上接種以下細胞HT1080纖維肉病細胞、H460肺癌細胞、HepG2肝癌細胞和NIH3T3小鼠纖維原細胞系，接種密度為每孔2500和10000個細胞.用本發明的細胞-基底阻抗檢測系統，每隔30分鐘動態檢測細胞的貼附、伸展和增殖.圖19細胞-基底阻抗度重(在此，即指細胞指數)和接種的細胞數的相互關系，以及細胞指數得到的細胞數與MTT分析得到的細胞數的比較.(A)接種NIH3T3細胞到本發明的檢測器件(板)中，細胞數目從每孔100個到10000個變化，檢測十個小時的細胞變化，獲得十個小時時的細胞指數，以作細胞指數與細胞數的關系圖.(B)實驗結束時用MTT分析法分析困19A中所描述的細胞，作590nm時的光密度值與細胞數的關系圖.圖20用本發明的細胞-基底阻抗檢測系統動態檢測藥物與把細胞的相互作用.(A)在本發明的檢測器件(板)上以每孔10,000個細胞的密度接種A549細胞，并持續檢測細胞，直到24個小時，加入指示濃度的paclitaxel,(B)A549細胞用DMSO或者12.5nMpaclitaxel處理20小時后，用AnnexinV染色，用熒光顯微鏡觀察細胞，并用附帶的數碼相機拍攝細胞.困21用本發明的細胞-基底阻抗檢測系統動態監測細胞周期停滯.在本發明的檢測器件(板)上以每孔10,000個細胞的密度接種A549細胞，并用RT-CES系統持續檢測細胞，細胞用下列方法之一處理(A)DMSO或者100pMOlo邁oucine處理；(B)A549細胞在組織培養皿上生長20個小時，用DMSO或者100pMOlomoucine處理.用流式細胞計數儀來做細胞周期分析.困22用本發明的細胞-基底阻抗檢測系統動態檢測細胞毒性化合物和靶細胞的作用.在本發明的檢測器件(板)上接種A549細胞，并用RT-CES系統持續檢測細胞.細胞用指示的最終濃度的(A)staurosporine、(B)Viblastine(長春堿)和(C)5-flourouracil(5象脲嘧啶)處理.發明的詳細閑述A.定義為了清楚地闡述，而不是為了做某種限制，本發明以下的詳細闡述將分為多個章節.除非有另外的定義，在此使用的技術和科學詞匯都與本發明所屬
技術領域：
內的詞匯具有相同的意義.在此所提及的所有專利、論文、出版物都以參考文獻的形式被完整地結合到本發明申請中.如若在本章內對詞匯的定義與參考文獻中的專利，論文、論文出版物或其他出版物中的詞義出現矛盾或不一致，則優先以本章的定義為準.在此使用的"一個"指"至少一個"或"一個或更多".在此使用的"膜"，是指材料薄片.在此使用的"生物兼容性膜"指對細胞活性，貼附，伸展，運動，生長，分裂等功能無毒無害的膜.當含有活的，未受損害的，上皮細胞或內皮細胞的懸浮液被加入器皿中，器皿的表面"適于細胞貼附"是指12小時內有測量意義的一定比例的細胞貼附于器皿表面'優選的是(Preferably),在12小時內至少50%的細胞貼壁(貼附于器皿表面).更優選的是(Morepreferably),—個適于細胞貼附的表面具有的表面性質使得12小時內(在細胞加入器皿后)，至少70%的細胞貼壁.或更加優選的是，適于細胞貼附的表面性質使得12小時內使得至少90%細胞貼壁.最優選的是，表面性質使得8，6，4，2小時內至少90%細胞貼壁.器皿表面為了達到所需的細胞貼附要求，表面須經化學處理(如用酸和/或堿處理)和/或物理處理(如用血清處理)，和/或生物處理(如用一種或多種有利于細胞貼附的生物分子包被(coated).在此發明中，一個生物兼容的表面(例如膜)，優選地，是適宜讓在檢測中所使用的細胞貼附.最優選的是保證在檢測中，至少卯％的與生物兼容表面接觸的細胞可貼附于其上，"生物分子包被"(biomolecularcoating)是指在表面的分子包被，這些分子為天然生物分子或生物化學分子，或由天然生物分子或生物化學分子衍生(derived)而來的分子.例如，生物分子包被可包括胞外基質成分(如纖連蛋白，膠原)，或其衍生物(derivative),也可包括生化分子，如多聚賴氨酸(polylysine)或多聚鳥氨酸(polyornithine)，它們是天然賴氨酸和天然鳥氨酸的多聚物.基于天然生化分子如氨基酸的多聚分子，可利用天然生化分子的異構體和對映異構體而構成多聚分子."胞外細胞基質成分"是指存在于動物中的細胞外基質分子.它可以是來源于任意物種和任意組織類型的細胞外基質成分.細胞外基質的成分包括但不局限于層粘連蛋白(laminins),膠原(collagens)，纖連蛋白(fibronectins)，糖蛋白(glycoproteins),肽(peptides),糖胺聚糖(glycosaminoglycans),粘蛋白(proteoglycans)等，細胞外基質成分還包括生長因子."電極"是指一種高導電性的結構，它的導電率遠遠高于周圍物質。在此所指的"電極結構"(electrodestructure)是指單個電極，特別是一個具有復雜結構的電極(如一個螺旋型的電極結構)，或者是至少兩個電連通的電極部件的結合體.所有在一個"電極結構"中的部件都是電連通的.在此所指的"電極部件"(electrodeelement)是指電極結構中的單個構造，例如，相互交錯電極結構中的指狀突起結構.在此所指的"電極陣列"("electrodearray")或"電極結構單元(electrodestructureunit)"是指兩個或多個電極結構所形成具有一定尺寸和間隔的結構，當連接于信號源時，可作為一個單元在電極結構周圍產生電場.本發明中優選的電極結構單元可測量當細胞貼附在電極表面時的阻抗變化.電極結構單元包括，但不局限于相互交錯電極結構單元和同心圃電極結構單元.電極總線(electricalbus)是電極的一個部分，連接于各個電極部件(electrodeelement)或電極子結構，一條電極總線是由各個電極部件或各個電極子結構通到另一個電極連接點的導電線路.在本發明的器件中，每個電極總線都連接于一個電極結構的各個電極部件，是電極部件連接到"電傳導線"(electrodetraces)的導電通路，電傳導線會連結至連接盤(connectionpad)'"電傳導線"(electrodetraces或"electricallyconductivetraces"或"electricaltraces",)是指由電極或電極部件或電極結構通向器件或裝置末端或周邊的一個導電通路，以將電極，電極部件或電極結構與信號源連接起來.器件的末端或周邊可對應于器件或裝置上的連接盤。"連接盤(connectionpad)"是本發明的器件或裝置上的一個區域，它電連接到至少一個電極或至少一個電極結構所有電極部件上，并且可以在使用時被連接到外部的電路上(例如阻抗檢測電路或一個信號發生裝置).連接盤和阻抗檢測電路或信號發生裝置之間的電連接可以是直接或間接的，可通過任何適當的導電線路例如導線或金屬線來實現，這種導電線路也可以經過器件或裝置上其他區域的電極或電傳導途徑來實現."相互交錯"(interdigitated)是指來源于一個方向的突起結構與來自另一個方向的突起結構相互錯開形成一種交疊手指狀的結構(這樣電極部件之間不會相互接觸).在此提及的"接觸電極部件的可能性大"是指當細胞被隨意的放到本發明的裝置或器件傳感器的任一位置，細胞接觸電極部件的可能性(概率)由在儀器內放罝的細胞的平均直徑，電極部件的大小，電極部件的間隙大小計算而來，應大于約50%，優選的情況下應大于約60%，更優選的情況下應大于約70%,甚至大于約80%，約90%,或約95%."在所述的基底上加工的至少兩個電極"是指至少兩個電極被加工或制作或生產在基底上.該至少兩個電極可以處于基底的同一面或基底的不同面.基底可以有多個層面，該至少兩個電極可以處于基底的同一層面或基底的不同層面上."在所述的基底上的同一面上加工的至少兩個電極"是指至少兩個電極被加工在基底的同一個面上."在所述的基底上的同一個層面上加工的至少兩個電極"是指，如果絕緣基底是多層的，那么至少有兩個電極被加工于基底的同一層面上."所述…電極(或電極結構)具有大致相同的表面積"是指任意兩電極的面積沒有很大的差別，從而，細胞在所述的一個電極(或電極結構)上貼附或生長引起的阻抗變化將與細胞在另一個電極(或電極結構)上貼附或生長引起的阻抗變化在總體的可檢測的阻抗變化中占有具有相同或相似分重.換句話說，當電極(或電極結構)具有大致相同的表面積時，任一電極上的細胞貼附或生長都會引起總體的阻抗變化.一般說來，最大的電極和最小的電極間的面積比率小于10.優選的是，最大的電極和最小的電極間的面積比率小于5，4,3，2，1.5，1.2或1.1.更優選的是，所述的至少兩個電極有近于等同或等同的面積."所述的器件具有適宜細胞貼附或生長的表面"是指裝置上電極和/或非電極的區域具有合適的物理，化學或生物特性，感興趣的細胞可以貼附于該表面上，并且在細胞培養生長后，新生成的細胞可以繼續貼附在器件的表面上.然而，在器件或其表面包含細胞生存或生長必要的物質不是非必須的條件.這些必須的物質是指核苷酸或生長因子，可以由培養液中提供.更適合的是，當活的，未受損傷的，上皮細胞或內皮細胞懸液加入到"適宜于細胞貼附的表面"上時，12小時內至少有50%的細胞貼附到表面上了.更加合適的是，一種適應細胞貼附的表面具有表面性質，12小時內至少有70%的細胞貼附到表面上了(加入細胞到包括上述器件中的培養室或培養板算起).更加適應的是，適宜細胞貼附表面的性質將導致12小時內至少有90%的細胞貼附到表面上.最適應的是，適宜細胞貼附的表面將會使至少有90%的細胞在加入細胞后的8，6,4，2小時內貼附到表面上.，"所述的電極間的可測量的阻抗變化"或"所述的電極結構間的可測量的阻抗變化"是指當分子結合反應，在電極(或電極結構)表面發生時，將導致電極產生足夠大的阻抗變化，該阻抗變化可被阻抗分析儀或阻抗測重電路測得.阻抗變化指在電極表面上有分子結合反應與沒有分子結合反應時阻抗值之間的差別.或者，阻抗變化指當有細胞在電極表面貼附時的阻抗和無細胞在電極表面貼附時的阻抗值之間的差別，或者是當貼附到裝置上含有電極的表面的細胞數目、種類、活性、或形態發生變化時阻抗的變化.一般說來，阻抗改變超過0.1%即是可測量的.優選的是，可測量的阻抗值變化超過1%，2%，5%，8%.更優選的是，可測量的阻抗值變化超過10%.電極間的阻抗通常是所施加的電場頻率的函數."在電極之間可測量的阻抗變化"并不要求在所有頻率點有可測得的阻抗變化，而只須阻抗的變化在一個或多個頻率點可被測得.阻抗有兩個分量，分別稱為電阻和電抗(電抗可分成兩類，電容性電抗和電感性電抗)."在電極之間可測量的阻抗變化"僅要求電阻或電抗，在一個或多個頻率上，有一個可測量的變化.在本申請中，阻抗是電或電子阻抗.檢測這種阻抗的方法是，(1)在所述電極之間提供一種特定頻率的電壓(或多頻率，或具有特殊的電壓波形)，并且測重在特定頻率下通過上述電極的電流(或多頻率.或具有特殊的電壓波形)，將電壓振幅值除以電流振幅值來獲得阻抗；(2)提供一種單頻率成分電流(或多頻率，或具有特殊的波形)通過上述的電極，測量在特定頻率下，上述電極之間的電壓，將電壓振幅值除以電流振幅值來獲得阻抗值；(3)可以檢測或測定阻抗的其它方法.注意，在上述的"將電壓振幅值除以電流振幅值來獲得阻抗"，"除以"用作于相同的頻率下的電流振幅值和電壓振幅值.測量這種阻抗是一種電子過程，它不需使用任何試劑."所述的至少兩個電極具有明顯不同的表面積"是指任何電極的表面積彼此之間都是不相同的，由此，在大電極上細胞貼附或生長造成的阻抗變化，與在小電極上細胞貼附(貼壁)或生長造成的阻抗變化，在總體上可測得的阻抗變化中所占有的分量是不同的.更優選的是，在大電極上細胞貼附或生長造成的任何阻抗變化會明顯的小于小電極上細胞貼附或生長造成的阻抗變化.一般說，最大電極和最小電極的面積的比率大于io.優選的是，最大電極和最小電極的面積的比率超過20，30，40，50或100."多組電極對或電極結構對按照一個多孔微板上的孔位置進行空間排列"是指器件或裝置上的多組電極對或電極結構對，是依空間排列與多孔微板上的孔配對，由此，器件可以被插入到，結合到，或附著到多孔板(例如，一個無底的孔板)，以使得微孔板中的多孔將包括電極或電極結構."按行列結構排列"是指，就電連接來說，電極的位置，電極陣列的位置或一個可開關的電路位置是由一個行位置和一個列位置所確定的."每個孔都包含大致(大體上)一樣的數目…的細胞"是指孔中細胞數目的最少值至少為孔中細胞數目最高值的一半.優選的是，孔中數目的最少值至少為細胞數目最高值的60%，70%,80%,90%,95%或99%.更為優選的是，每孔都包含相同的細胞數量。"每個孔都包含同樣種類的細胞"是指，就特定的目的來說，每孔包含同樣種類的細胞，但不必要每孔包含完全同一種類細胞.例如，如果特定的目的是每孔包含同一種類的哺乳動物細胞，那么，一個孔可以包含相同種類的哺乳動物細胞，如人類細胞或不同種類的哺乳動物細胞如人類細胞，及其它非人類的哺乳動物細胞例如大鼠，羊或猴細胞等."每孔包含...一系列不同濃度的測試化合物"是指每孔包含的測試化合物的濃度是系列稀釋的，如一個以IO分之一比例稀釋的濃度為lM，0.1M，0.01M等."刑量反應曲線(does-responsecurve)"是指細胞反應對測試化合物濃度的依賴關系.細胞的反應可以通過許多的參數進行檢測.例如，測試化合物被懷疑具有細胞毒性，會導致細胞死亡，那么，細胞在測試化合物處理后的反應可以通過不存活(或存活)的細胞百分率來測得.作細胞存活(或不存活)百分率隨測試化合物劑量濃度的變化的圖線，建立刑量反應曲線.在本專利申請中，細胞存活(或不存活)百分率可以用測重的阻抗值，或者由阻抗得到的細胞指數，或者細胞變化指數來表示.例如，對于給定的細胞類型，在特定的細胞生理條件下(比如，特定的細胞培養基質)，細胞指數顯示與一個孔中可存活的細胞數有線性或者正相關關系，細胞指數由阻抗得到.從而，在本申請中，我們可以將細胞指數作為被測化合物刑量濃度的函數，建立一條"劑量反應曲線".注意到，一般情況下，細胞指數不僅與檢測孔中可存活細胞數有關，而且與細胞形態和細胞貼附有關.所以，細胞指數與劑重濃度曲線提供的信息不僅僅是細胞數重，還包括它們的生理狀態(比如，細胞形態和細胞貼附).更進一步，這個系統和檢測器件(板)提供的一個重要優點是，在一個單獨的試驗中，人們可以獲得多個時間點的"劑量反應曲線"，因為這個系統允許對細胞進行連續監測，并且提供一個時間段內多個時間點的阻抗值。這個時間段可以短到幾分鐘，也可以長到幾天或幾星期."電極沿著微通道的長軸所具有的長度要比所分析的顆粒的最大一維尺寸小得多"是指電極在沿著微通道的長軸方向上的長度，要小于所分析顆粒最大一維尺寸的90%.優選的是，電極在沿著微通道的長軸方向上的長度要小于所分析顆粒的最大一維尺寸的80%,70%,60%，50%，40%，30%，20%，10%，5%,"微電極貫穿(span)微通道的整個高度"是指微電極至少貫穿微通道的整個高度的70%.更適合的是，微電極至少貫穿微通道的整個髙度的80%，90%,95%.更加適合的是，微電極至少貫穿微通道的整個髙度的100%."孔具有相當于或稍大于所述微粒的孔徑"是指這個孔的孔徑應至少等于微粒的大小，并且這個孔徑小于微粒大小的300%.這里孔徑和微粒的大小尺寸的測量僅限于一維數值."微電極條帶或電極條帶"是指一種絕緣基底條帶，在它上面有加工的電極或電極結構單元.絕緣基底條帶包括但不局限于聚合物膜，玻璃，塑料薄片，陶瓷，絕緣體-在-半導體上，光纖玻璃(象那種用于制造印刷電路板的材料).電極結構單元具有不同的幾何形狀，可以通過任意的微加工、微機械、或其他方法加工或制作在基底條帶上.電極幾何形狀包括但不局限于相互交錯的電極，"圃在線上"的電極，"菱形在線上"的電極，城堡式電極或正弦形電極.這些電極的幾何形狀的特征尺寸可以小到少于5微米，或少于10微米，到大到大于200微米，大于500微米，大于l毫米.電極幾何形狀的特征尺寸是指電極部件的最小寬度，或鄰近電極部件間的最小間隙，或電極幾何形狀上反復出現的一個特征尺寸，在本發明中，微電極條帶可以是任何幾何形狀的.其中一個例子是矩形，條帶的寬度在小于50微米到大于10毫米之間，條帶的長度在小于60微米到大于15毫米之間.例如，一種電極條帶可以具有200徵米寬，20毫米長的幾何困形.一個單一的微電極條帶可以具有兩個電極作為一個測量單元，或多個這種電極組作為多個測量單元.在一個實例中，當多個電極結構單元被加工在一個單一的微電極條帶上，這些電極結構單元是沿著條帶的長方向定位的.電極結構單元可以是正方形，矩形，或圃形.每個電極結構單元可能具有的尺寸從小于50umX50um(微米)，到大于2mmX2mm(毫米)."樣本"是指可用本發明所述的裝置，微孔板或方法進行分離、操作、測量、定量、檢測分析的任何物質.樣本可為生物樣本，如生物體液或組織，生物體液包括尿，血，血漿，血清，唾液，精液，糞便，腦脊液，淚液，粘液，羊膜液或類似物.生物組織是細胞的聚集體，通常是指在人體，動物，植物，細菌，真菌或病毒中一類共同結構的細胞及細胞間物質的總稱，包括結締組織，上皮組織，肌肉組織，和神經組織.生物組織也包括器官，肺瘤，淋巴結，動脈，和羊個細胞.生物樣本也可進一步包括細胞懸液，包含生物分子的溶液(如蛋白質，醉，核酸，碳水化合物，結合到和生物分子的化學分子)."液體樣本"為天然以液體形態存在的樣本，如生物體液."液體樣本"也可指天然以非液體狀態，即固體或氣體存在的樣本，但被制成含固體或氣體物質的液體溶液或懸浮液.如，液體樣本可為含生物組織的液體，溶液，或懸浮液."被測化合物"是任意一種在任意一次分析中，對細胞的直接或間接作用的被研究的化合物.一種被測化合物可以是任何化合物，包括但不局限于小分子、大分子、復合分子、有機分子、無機分子、生物分子(例如，但不局限于，脂質、類固醇、碳水化合物、脂肪酸、氛基酸、肽、蛋白質、核酸，或者這些物質的任意結合等)等.一種被測化合物可以是合成化合物、天然化合物、天然化合物衍生物等.被測化合物的結構可以是已知的也可以是未知的."已知化合物"是至少有一種活性已知的化合物.在本發明中，已知化合物優選的是一種或多種對細胞的直接或間接的作用已知的化合物.更優選的是已知化合物的結構是已知的，但并不要求如此.更優逸的是，已知化合物對細胞的作用機理已知.比如(但不局限于這些例子)已知化合物對細胞的作用可以是影響細胞存活率、細胞粘附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞形態、細胞周期、IgE介導的細胞激活或抑制、受體-配體結合、細胞數量、細胞質量、細胞周期等等."阻抗值"是一個孔中有細胞或沒有細胞時，電極測得的阻抗.阻抗通常是頻率的函數，比如阻抗值依賴于測量阻抗值的頻率.在本申請中，阻抗值指用單個或多個頻率測得的阻抗。更進一步，阻抗有兩個部分，電阻和電抗.本發明中的阻抗值指電阻部分、電抗部分、或者兩者都是.所以，測量或者監測"阻抗值"時，我們指測量或者監測電阻、電抗、或者兩者都是.在本申請的很多方法例子中，阻抗值也可以用由原始測得的阻抗數據導出的參數表示.比如，細胞指數，或者歸一化細胞指數，或者厶細胞指數，可以用來表示阻抗."細胞指數"或"CI"可以從測得的阻抗值獲得，并可以用來反映阻抗值的變化.獲得或計算細胞指數的方法很多.在給定時間點的"歸一化細胞指數"通過將給定時間點的細胞指數除以參考時間點的細胞指數計算得到.所以參考時間點的歸一化細胞指數為l。給定時間點的"A細胞指數"通過將給定時間點的細胞指數減去標準時間點的細胞指數得到.所以，厶細胞指數是細胞指數從初始時間(標準時間點)到測重時間的絕對改變量。"細胞變化指數"或者"CCI"是由細胞指數導出的參數.某個時間點的"CCI"等于細胞指數對時間的一階導數除以該時間點的細胞指數.換句話說，CCI可以由此計算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage37</formula>B.檢測細胞-基底阻抗的器件和系統檢測細胞-基底阻抗的器件本發明用于測量細胞-基底阻抗的器件包括一個絕緣的基底；加工于基底上的兩個或多個電極陣列，兩個或多個電極陣列中的每個電極陣列包括兩個電極結構；以及至少兩個連接盤，每個連接盤位于基底的一個邊緣.器件的各個電極陣列在整個陣列上有近似均勻的電阻.器件的基底有適合于細胞貼附和生長的表面；細胞在所述基底上的貼附和生長可引起各個電極陣列上的電極結構間的可測量的阻抗改變.電極陣列是兩個或多個電極結構所構成的，電極結構有它們自己的大小和間距，當電極陣列連接于一個信號源時，能作為一個單元在電極結構周圍區域產生電場.一個電極結構指一個單個電極，尤其是單個結構復雜的電極.(例如，一個電極結構可包括兩個或多個電連接的電極部件.)在本發明的器件中，每個電極結構包括多個電極部件，或亞結構.在本發明的優選例中，器件的兩個或多個電極陣列的每個電極陣列包括表面積大致相同的兩個電極結構.在本發明的優選例中，器件的兩個或多個電極陣列的每個陣列包括兩個電極結構，每個電極結構包括多個電極部件.每個電極陣列的兩個電極結構連接于位于基底邊緣的羊獨的連接盤.這樣，在本發明的器件中，器件的所有的兩個或多個電極陣列中的任一個陣列，兩個電極結構的笫一個連接于兩個或多個連接盤中的一個，兩個電極結構中的笫二個連接于兩個或多個連接盤中的另一個。更優選的，器件的各個陣列是可單個選通的，意指電傳導線和陣列的連接盤的布置可使當電極陣列與阻抗分析儀連接時，通過開關的控制(如電子開關)，可使得測量電壓在一個給定時間點僅施加到單個電極陣列.器件的各個電極陣列的電阻在整個電極陣列上的分布是近似均勻的。陣列中均勻電阻分布是指當測量電壓被加到電極陣列的電極結構上時，位于電極陣列的任一位置的電阻與該電極陣列的另一位置的電阻是近似相同的.優選的，在一個器件陣列的笫一個位置的電阻和同一陣列的第二個位置的電阻阻值相差不超過30%.更優選的，在一個器件陣列的第一個位置的電阻和同一陣列的笫二個位置的電阻阻值相差不超過15%.更優選的，在器件陣列的笫一個位置的電阻和同一陣列的第二個位置的電阻阻值相差不超過5%.更優選的，在一個器件陣列的第一個位置的電阻和同一陣列的第二個位置的電阻阻值相差不超過2%.本發明器件上的電極部件、電極陣列上電極總線和電極間的間隙的優選的放置方法是，使所有細胞，無論細胞位于何處，貼附在電極表面的哪個位置，它所引起的阻抗改變是相同的.這樣，要求當測量電壓加于電極陣列時，器件上的任一個陣列的任意兩個位置的電場強度是近似的.在陣列的任意位置，電場強度與陣列的第一個電極結構最近點和陣列的笫二電極結構最近點之間的電勢差有關.因此要求對一個電極陣列來說，經過電極部件和電極總線的電勢差是相似的.基于這個要求，優選的是在整個陣列上電阻分布是近似均勻的.在一個感興趣的位置的電極電阻等于在笫一個電極結構最近點(指位于第一個電極結構上的一點，它與感興趣的位置最近)和連接到第一個電極結構的連接盤之間的電阻，加上在第二個電極結構最近點和連接到第二個電極結構的連接盤之間的電阻.本發明的器件設計為器件的陣列具有近似均勾分布的電阻.當電極結構和電極總線有特定的間隔和尺寸(長度，寬度，厚度，和幾何形狀)時，在陣列的任一位置的電阻和另一位置的電阻相同.在多數實例中，一個陣列中的電極部件(或電極結構)有相同的厚度和寬度，一個陣列中的電極總線有相同的厚度和寬度，由一個陣列導出至一個連接盤的電傳導線有相同的厚度和寬度.這樣，在這些優選例中，電極陣列的設計是通過電極部件或結構的長度和幾何形狀，通過電傳導線的長度和幾何形狀，通過電極總線的長度和幾何形狀，使得在陣列中的電阻分布是均勻的.在一些細胞-基底阻抗檢測器件的優選例中，電極結構包括多電極部件，每個電極部件直接連接于電極總線.第一個電極結構的電極部件連接于笫一個電極總線，笫二個電極結構的電極部件連接于第二個電極總線.在這些實例中，兩個電極總線分別經電傳導線連接于連接盤.盡管電傳導線參與了陣列在一個位置的電阻，但是對于陣列的任何兩個位置，從第一個電極總線到第一個連接盤的電傳導線是相同的，而且從第二個電極總線到笫二個連接盤的電傳導線是相同的.這樣一來，在這個優選例中，電傳導線的電阻在設計電阻分布均勻的電極陣列時無需計算在內.在本發明的一個優選實例中，用于細胞-基底阻抗測量的器件，有兩個或多個電極陣列共用一個連接盤.優選的是，器件的至少一個電極陣列上的一個電極結構連接于連接盤，同時連接于器件的至少另一個電極陣列上的一個電極結構.更優的是，器件的至少兩個電極陣列，其中每個電極陣列有一個電極結構經連接盤連接于至少另一個電極陣列的一個電極結構，而每個電極陣列有另一個電極結構連接于連接盤但不連接于器件的其他電極陣列或電極結構.這樣在器件的優選設計中，至少兩個電極陣列中的每個電極陣列有一個電極結構連接于共用連接盤，而另一個電板結構連接于一個獨立的連接盤.在本發明的一個優選實例中，一個電極陣列的每個電極結構與一個電極總線相連，而電極總線經電傳導線連接于器件上的兩個或多個連接盤中的一個連接盤.在一個優選例中，兩個電極結構中的每個都連于一個電極總線，這樣，每個電極陣列連于兩個電極總線，每個連于一個電極結構.在這樣的設計中，兩個電極總線的每一個連接于基底上分開的連接盤.連接于總線的電傳導線可由任何導電材料制成.電傳導線可處于基底的表面，也可有選擇性地被絕緣層瘦蓋.另一方面，電傳導線也可放置于基底上的另一個層面.阻抗測量器件(裝置)上電傳導線的安排和設計發表于US專利申請號為10/705,447，在此將該專利申請中說明基底上電傳導線的安排，放置和設計的內容以參考文獻的方式整合到本專利申請中.合適的電子連接是指諸如安裝在基底上和印刷線路板連接盤上的金屬夾，可用于連接器件上的連接盤和外部電路(例如阻抗測量儀)之間的通路.細胞-阻抗檢測器件(裝置)的設計和裝配制造方法的詳細描述見U.S.專利申請10/705,447，在此將其中關于帶有電極陣列的阻抗器件的設計、特性、和制造專利的描述以參考文獻的方式整合到本申請中.優選的絕緣底板是平整或近似平整的.可做底板的物質包括但不限制于二氣化硅在硅上，硅-在絕緣晶片(SOI)上，玻璃(如石英玻璃，鉛玻璃或硼酸鹽玻璃)，藍寶石，陶瓷，聚合體，塑料，如聚酰亞胺(如Kapton，DuPon提供的聚酰亞胺薄膜)，聚苯乙烯，聚碳酸脂，氯化聚乙烯，聚脂，聚丙烯和尿素樹脂.優選的是，基底和基底的表面將不干擾發生在基底表面的分子結合反應.對于細胞-基底阻抗檢測，絕緣基底的任何暴露于細胞的表面，在優選的情況下是生物兼容的.生物不兼容的基底材料可以通過覆蓋其他材料，例如聚合體或生物分子包被層，變成生物兼容的.基底的全部表面或部分表面可被化學處理，包括但不限制于，在表面上修飾使其帶有功能團，或極性或疏水功能團.可用在本發明器件的阻抗測量中的一些電極陣列已被詳細描述于美國專利申請10/705,447中.在此將其中所有有關電極陣列(或結構單位)、電極結構、電極物質、電極形狀、和電極在基底上的制作方法的描述以參考文獻的方式整合到本申請中.優選的本發明器件中的電極陣列包括帶有兩個電極結構的陣列，例如，螺旋型的電極陣列和相互交錯電極陣列.在本發明的一些優選例中，電極陣列加工在基底上，陣列包括兩個電極結構，每個電極結構包括多個圃在線上(circle-on-line)電極部件，其上一個電極結構的電極部件與對側的電極結構的電極部件輪流出現.優選的是，本發明器件中的電極陣列的電極部件(或電極結構)有大致相同的寬度.優選的電極部件或電極結構的寬度大于30微米，更優選的寬度在50到300微米之間，更優選的寬度約為90微米.優選的是，本發明器件中的電極陣列的電極部件(或電極結構)大致均勻地分布開的.優選的是，陣列的電極部件(或電極結構)之間間隙小于50微米，更優選的是在5到30微米之間，更優選的是間距為20微米.本發明器件包括一個或多個不漏液的液體容器.這種容器可以是可逆地或不可逆地結合到，或構成在，基底或基底的一部分上(例如，形成微滴定孔板的孔).在另一例中，本發明器件包括的微電極條帶是可逆地或不可逆地結合到塑料殼架上，該殼架具有與位于微電子條帶上的電極結構單元相對應的開口.合適的液體容器材料包括塑料，玻璃，或塑料覆蓋的材料(例如陶瓷，玻璃或金屬等)。包含有液體容器的器件的詳細描述見美國專利申請10/705,447，在此將其中關于液體容器和液體容器結構結合阻抗測量用的帶有電極的基底上，包括其形狀、設計、位置和制作方法的描述以參考文獻的方式整合到本申請中.在一個優逸例中，位于本發明器件基底上的每個電極陣列都與一個不漏液的容器相連.優選的，本發明的器件被組裝到一個無底的，多孔的且可密封的塑料板.器件如此組裝之后，基底上單個陣列位于一個容器或孔的底面.更優的是，器件的每個陣列連接于多孔板的一個孔上.在一些優選例中，用于細胞-基底測量的多孔器件帶有"無陣列"孔，它們也貼附于基底但孔內不帶有電極陣列.這樣的孔可有選擇性地用于進行非基于阻抗的檢測，如用于顯微鏡下細胞的觀察.關于多孔阻抗測量器件的設計和組裝的描述見美國專利申請10/705,447和美國專利申請號10/987,732.在此將其中關于多孔阻抗測量器件，包括其設計、位置和制造方法的描述以參考文獻的方式整合到本申請中.本發明的器件介于2孔至1536孔，優選的是介于4孔到384孔.更優選的是，介于16孔到96孔.所有的孔或少于所有的孔上有電極陣列.在一些優選實例中，市場出售的組織培養板可用于本發明的器件，亦可定制所需形狀的無底板.優選的是，孔徑在1厘米到20厘米之間，更優的是，孔底(與基底相接觸面)的孔徑在2厘米到8厘米之間.孔可有上下均一的直徑，也可為錐形，錐底面朝向基底，使孔連接于基底的孔徑小于另一頭的孔徑.使用方法本發明也提供了用本發明的帶有電極陣列及其上液體容器的器件進行細胞-基底阻抗測量的方法.這個方法包括提供本發明的帶有在電極陣列及其上液體容器的器件，連接一個阻抗測量儀到本發明的器件上，在器件的液體容器中加入細胞，以及測重在器件上的一個或多個電極陣列上的阻抗.使用阻抗測重器件進行細胞檢測的方法見美國專利號申請10/987,732和美國專利號申請10/705,447，在此將其中關于使用阻抗測量器件測量方法的描述，以及其中的D和E章節以參考文獻的方式整合到本專利申請中.細胞-阻抗測量系統另一方面，本發明的一個細胞-基底阻抗測量系統包括A)至少一個多孔的細胞-基底阻抗測量器件，其上至少兩個孔的孔底有電極陣列；B)—個連接到多孔細胞-基底阻抗測量器件的阻抗分析儀；C)一個器件檢測臺(器件工作臺)，能與一個或多個多孔器件相連，并包括可選擇并連接多孔中任一孔的電極陣列到阻抗分析儀的電子線路；D)—個連接到器件檢測臺和阻抗分析儀的軟件系統，用于控制器件檢測臺和阻抗分析儀，進行數據收集和數據分析.在本發明的細胞-基底阻抗測重系統中，阻抗分析儀連接于一個或多個多孔板的連接盤，以測量阻抗.在上述系統的一個優選實例中，阻抗分析儀能夠測量0.1ohm到10Sohm之間，頻率范圍為1Hz到1MHz之間的阻抗.阻抗分析儀最好能夠測量阻抗的電阻分量和電抗分量(容性電抗和感性電抗).在上述系統的一個優選例子中，阻抗分析儀能夠測量O.lohm到103ohm之間，頻率范圍為100Hz到100kHz的阻抗，細胞基底測量系統可以有效地同時用于多種分析，它通過以下過程實現，器件檢測臺電路可數字化地從記錄測得的一個孔的阻抗轉換到測重另一個孔的阻抗.在上述系統的一個實例中，軟件控制下的系統能夠在少于十秒的時間內完成單個孔的單個頻率的阻抗測量.在另一個實例中，系統一次性完成單個孔單個頻率的阻抗測量的平均時間少于一秒，本發明系統中的一個多孔細胞-基底阻抗測量器件，可以是滿足下列條件的任何多孔細胞基底阻抗測量器件，其上多孔中至少有兩孔的孔底有一個電極陣列，且多孔中至少兩個孔有可獨立選通連接(到阻抗分析儀)的電極陣列.在上述系統的一個例子中，多孔器件以專門的徵滴定板的形式出現，徵滴定板的孔底整合有徵電子傳感器陣列.本發明系統所用的器件，當其連接于阻抗分析儀，可測量因細胞狀態不同而引起的阻抗變化.例如，此細胞-基底阻抗測量器件可測量細胞貼附于電極陣列時的阻抗，和無細胞貼附于電極陣列時的阻抗之間差別，也可測量因不同數量、類型、活性、貼附性，或不同形態的細胞貼附于電極表面時的阻抗變化.可成為細胞-基底阻抗測量系統的一個部分的優選的器件，可以是在美國專利申請10/705,447和美國專利申請10/987,732所描述的器件.在此將其中包括電極陣列的器件的描述，包括其設計、成分、制造的描述以參考文獻的方式整合到本申請.可成為細胞-基底阻抗測量系統的優選器件也可以是本申請描述的器件.優選的是，本發明系統的多孔器件包括4-1536孔，其中部分或全部的孔可帶有電極陣列.在一些優選例中，器件檢測臺可包括一個或多個平臺或一個或多個槽以便放置一個或多個多孔器件.這些平臺或槽可包括插座、針或其它用于器件和器件檢測臺間電子連接的電子器件.它可連接置于細胞培養箱外的阻抗分析儀和計算機，器件檢測臺(器件工作臺)包括連接測童阻抗器件到阻抗分析儀的的電路電子開關.電子開關可接通或斷開與多孔器件上的兩個或多個電極陣列的連接.器件檢測臺上的電子開關由軟件系統控制.軟件系統控制器件檢測臺陣列與阻抗分析儀的連接并檢測一個或多個電極陣列的阻抗.在阻抗測重中，阻抗分析儀可在一個或多個頻率下檢測阻抗.優選的是，在一個實驗分析中檢測多于一個時間點的阻抗.更優選的是，檢測超過3個時間點的阻抗.器件檢測臺可連接于器件的單個陣列到阻抗分析儀，以檢測在一個時間點的，器件上的一個、多個或所有陣列的阻抗.對一個所需的檢測時間點，器件檢測臺(器件工作臺)的開關可使被選擇的陣列得到快速測量.事實上每個檢測的時間點是一個很短的測童時間段(例如少于l秒或l分鐘)，在此期間進行阻抗測量.在本發明的一些優選實例中，器件檢測臺軟件可程序控制在任何選定的時間間隔上測量器件上每一個帶有陣列的孔的阻抗。阻抗測量系統軟件也可儲存和顯示數據，數據可顯示在屏幕上或打印出來，可兩者兼有.優選的是，軟件可允許輸入和顯示試驗參數，例如包括細胞種類，化合物濃度，檢測時間間隔等信息。優選的是，軟件可分析阻抗數據.在一個優選例中，軟件可在一個或多個時間點計算多孔器件的一個或多個孔中的細胞指數.在一些優選例子中，軟件可以通過多孔板的一個或多個孔的阻抗來計算細胞變化指數(CCI).更優的，軟件可以將阻抗數據和阻抗值作困，比如(但不局限于)，CI或者CCI,相對于時間作困.軟件也可以做其他分析，比如通過CI計算細胞數；基于阻抗數據產生刑量反應曲線；基于阻抗值計算IC值；或基于阻抗或阻抗曲線計算細胞生長或行為的動力學參數.阻抗監測系統的軟件也可以儲存和顯示數據分析，比如計算阻抗值和動力學參數，數據可以顯示在一個屏幕上，或者打印出來，或者兩者都是.C.計算細胞指數(CI)和細胞變化指數(CCI)的方法劍措炎基于測得阻抗，細胞數目(更確切的說，活細胞數目，或貼附細胞數目)和細胞貼附狀態之間的互相依賴關系，可由測得的阻抗頻謙推得一種稱做"細胞數目指數"(cellnumberindex)或"細胞指數"的參數，以定量和比較本發明的基于阻抗測量方法中的細胞的狀態.在本發明一些應用中，本申請的"細胞指數"(cellindex)和以下專利申請中的細胞數目指數(cellnumberindex)含義相同PCT專利申請PCT/US03/22557(于2003年7月18日遞交)，題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"；美國專利申請10〃05，447(于2003年11月10日遞交)，趙為"基于阻抗的檢測裝置和方法"(專利代理人編號為ACE-OOIOI,P丄1-US);美國專利申請10/987，732(于2004年11月12日遞交).在此將在美國專利申請10/705，447和PCT專利申請PCT/US03/22557中關于細胞指數或細胞數目指數的討論和描述以參考文獻的方式整合到本申請中.不同的方法可用于計算這種細胞指數.此處描迷的某些方法是新的.本發明提供了幾種計算細胞指數的方法，這些方法適于細胞貼附在一個細胞-基底阻抗器件的兩個或多個基本相同的電極陣列上，以用于檢測細胞引起的阻抗變化.在本發明的優選例中，這些方法可以比以往的計算(在一個細胞-基底阻抗器件上的細胞的)細胞指數的方法提供更好精度的細胞指數.在一些優選的方法中，計算細胞指數的方法依賴于一種計算從兩個或多個基本相同的陣列引出的電傳導電阻的新型方法.因此，本發明也包括了一種計算方法，可用于計算一個基底上的兩個或多個基本相同陣列的電傳導線的電阻.基本相同的電極陣列或基本相同的陣列指的是所指陣列上的電極尺寸及布置，電極結構、電極部件都有是相同的.所以，兩個基本相同的電極陣列將有相同尺寸的電極結構(長、寬、厚度)，電極結構將有相同數目的電極部件.每個陣列上電極部件和電極結構的布置是相同的.這里的"布置"是指結構或部件間的距離(間隔寬度)，它們相互間物理位置，它們的幾何形狀(角度、彎曲度、園在線上或城堡式的形狀等)，也包括連接于電極結構或電極部件的任何電極總線的特征等，基本相同陣列的電極也包含相同的材料.就計算電傳導線電阻或細胞指數而言，一基底上可以有任意數目的基本相同陣列.以下的討論提供了嶄新方法，可計算貼附在一個細胞-基底阻抗檢測器件上陣列的細胞的細胞指數，也提供了嶄新方法用于計算從一個細胞-基底檢測器件的兩個或多個電極陣列上引出的電傳導線的電阻.阻抗(Z)由兩個成分組成，即阻抗Rs和電抗Xs.在數學上，阻抗Z表示如下，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage46</formula>(2)在此，y=V^T，指串聯電抗成分Xs加在其上的電壓與通過的電流有卯度相差，對于串聯電阻，加在其上電壓與通過的電流具有相同的相位.作為在電子學和電子工程學中的通用原理，阻抗也可如下由并聯阻抗Rp和并聯阻抗Xp來表示，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage46</formula>(3)在此，y=V^T,然而，這些表達式(串聯電阻和串聯電抗，或并聯電阻和并聯電抗)是等價的。那些對電子或電力工程學熟悉的人可以容易地從一種表達式的參數指推導出另一種表達式.為了表達清楚性與一致性，在本發明中的描述和討論使用串聯電阻和串聯電抗表達式.串聯電阻和串聯電抗簡稱為電阻和電抗.如美國專利申請10/705，447(于2003年11月IO日遞交)，題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"和PCT專利申請PCT/US03/22557，趙為"基于阻抗的檢測裝置和方法"(于2003年7月18日遞交)中所描述，檢測細胞基底阻抗時可在適合的頻率范圍測量阻抗的改變.在此將該兩專利申請關于細胞-基底阻抗檢測以及在任意合適的頻率范閨測量阻抗以檢測阻抗變化的描述以參考文獻的方式整合到本專利申請中。例如，可在頻率范圍介于lHz至lOOMHz之間測量和阻抗.在另一例中，可在頻率范圍介于100Hz至2MHz之間測量和阻抗.阻抗是頻率的函數，即阻抗值隨頻率值變化.細胞-基底阻抗檢測既可在單個頻率也可在多個頻率下測量.如果在多頻率下進行阻抗測量，即可獲得一個頻率相關的阻抗頻譜，即在每個頻率點獲得一個阻抗值.如上所述，阻抗由兩部分構成，電阻和電抗.無論電阻或電抗值改變或兩者都改變，都會引起阻抗的變化.美國專利申請10/705，447(于2003年11月10日遞交)，題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"和PCT專利申請號PCT/US03/22557，題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"(于2003年7月18日遞交)中揭示了測量阻抗的方法.在此將該兩個專利申請以參考文獻的方式整合到本專利申請中.檢測這種阻抗的方法是，(1)在所述電極之間提供一種特定頻率的電壓(或多頻率，或具有特殊的電壓波形)，并且測量在特定頻率下通過上述電極的電流(或多頻率.或具有特殊的電壓波形)，將電壓振幅值除以電流振幅值來獲得阻抗；(2)提供一種單頻率成分電流(或多頻率，或具有特殊的波形)通過上述的電極，測量在特定頻率下，上述電極之間的電壓，將電壓振幅值除以電流振幅值來獲得阻抗值；(3)可以檢測或測定阻抗的其它方法.注意，在上述的"將電壓振幅值除以電流振幅值來獲得阻抗"，"除以"的是相同的頻率下的電流振幅值和電壓振幅值，如那些對電子或電力工程學熟悉的人所知，在這個計算中(即上述的除法)，電流振幅和電壓振幅表達為復數，復數的表達可考慮電壓和電流值大小，以及電流和電壓正弦波形的相差.相似的，阻抗值也由復數表達式來表達，包括如上述方程式中所示電阻和電抗成分.如美國專利申請為10/705，447(于2003年11月10日遞交)題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"和PCT專利號為PCT/US03/22557(于2003年7月18日遞交)，趙為"基于阻抗的檢測裝置和方法"所描述，細胞-基底阻抗的測重可用于計算細胞指數或細胞數目指數的參數，在此將兩專利申請中涉及細胞指數或細胞數目指數的描迷以參考文獻的方式整合到本專利申請中.多種方法可基于當有細胞貼附或無細胞貼附于電極結構上時引起電抗或阻抗的變化來計算這個細胞數目指數.有時，將電極結構上無細胞貼附但有相同的培養基的電極上阻抗值(電阻和電抗)作為基線阻抗.基線阻抗可由下列一種或多種方法獲得(1)測量有電極結構的孔里加有不帶細胞的培養基條件下的阻抗，該培養基與測量細胞貼附阻抗時用的培養基相同；(2)在有電極結構的孔上加入帶有細胞的培養基短時間后(約10分鐘)的阻抗(加入帶細胞的培養基后短時間內，細胞沒有足夠時間貼附到電極表面.這段時間的長度依賴于細胞種類和/或電極表面處理方法)；(3)當孔中所有細胞被某種處理方法(如高溫處理)或者藥物殺死(如，洗滌劑)，測量電極結構的阻抗(使用這種方法時，處理方法或藥物不能影響電極上的培養基的電介質特性).在例(A)中，細胞指數或細胞數目指數可如下計算(Al)在每個測量頻率，用當細胞貼附于電極表面時電極陣列的電阻，除以基線電阻計算得到電阻比率；(A2)在全部頻率頻譜中確定電阻比率的最大值，(A3)電阻比率的最大值減l.細胞指數可由下列數學公式獲得<formula>formulaseeoriginaldocumentpage48</formula>(4)其中N是測量阻抗的頻率點的數目.例如，用于測量的頻率是IOkHz,25kHz和50kHz，則N-3，/7=10kHz,力=25kHz，50kHz.&,,")是在頻率/;時有細胞貼附在電極表面時電極陣列或電極結構的電阻(細胞-基底電阻)，A(/')是在頻率/;時電極陣列或電極結構的基線電阻.一個給定孔的細胞指數反映了(i)該孔中有多少細胞貼附在電極上；(2)該孔中的細胞與電極表面的貼附程度.在這種情況下，一個零或近似于零的"細胞指數或細胞數目指數"表示沒有細胞或僅有很少細胞數目貼附于電極表面.換句話說，如果電極上沒有細胞，或者細胞不能很好地貼附在電極上，^"a)與^a)幾乎一樣，導致細胞指數ci-o.—個較高的"細胞數目指數"指對于相同的細胞類型或者細胞在相似的生理條件下，有更多的細胞貼附于電極表面，/(/;)值越大，導致較大的細胞指數值.所以，細胞指數代表孔中的細胞數.一個較高的"細胞數目指數"也指對于相同類型和相同數目的細胞，細胞在電極表面能更好地貼附(比如，細胞伸展更快，細胞貼壁更強).因此，對于相同的細胞數，細胞狀態的改變也會導致細胞指數的改變.比如說，細胞粘附或者細胞伸展增加，會導致更大的細胞/電極接觸面，導致/(/)增加，細胞指數更大.另一方面，細胞死亡或者細胞毒性導致細胞去粘附，細胞聚集，導致&,(/)減小，于是細胞指數變小.在例(B)中，細胞指數或細胞數目指數可用如下方法計算(Bl)在每個測量頻率，用由當細胞貼附于電極表面時，電極陣列的電抗除以基線電抗計算得到電抗比率.(B2)在全部頻率頻謙中確定電抗比率的最大值，(B3)電抗比率的最大值減l.在這種情況下，一個零或近似于零的"細胞指數或細胞數目指數"表示沒有細胞或僅有很少細胞數目貼附于電極表面，一個較高的"細胞數目指數"指對于相同的細胞類型或者細胞在相同的生理條件下，有更多的細胞貼附于電極表面.在例(C)中，細胞指數或細胞數目指數可用如下方法計算(Cl)在每個測重頻率，用當細胞貼附于電極上時，電極陣列的電阻減去基線阻，以確定有細胞時電阻和基線電阻之間的電阻改變；(C2)確定電阻改變的最大值.在這種情況下，"細胞數目指數"在測量的頻率范圍內，當有細胞存在時相對于基線電阻的電阻最大改變值.細胞指數的單位是ohm.在例(D)中，細胞指數或細胞數目指數可用如下方法計算(Dl)在每個測量頻率，計算阻抗的模(magnitude)(等于々X，其中A和A分別是串聯電阻和電抗).(D2)從當細胞貼附于電極時電極陣列阻抗的模減去基線阻抗的模，以確定當有細胞時相對于基線阻抗的阻抗的模的變化.(D3)確定阻抗的模變化的最大值.在這種情況下，"細胞數目指數"是在所測頻率范圍內，有細胞存在時相對于基線阻抗的阻抗模的最大變化.此細胞指數的單位是ohm.在例(E)中，細胞指數或細胞數目指數可用如下方法計算(El)在每個測重頻率，用當電極表面有細胞貼附時測得的電阻除以基線電阻，計算得到電阻比率，(E2)電阻率減去l得到每個測量頻率時電阻的相對改變.(E3)將所有的相對改變值積合到一起(即將不同頻率時所有相對改變值相加).在這種愔況下，"細胞數目指數"獲得是基于多頻率點，而不是如上例中單個頻率峰點中獲得.一個零或近似于零的"細胞指數或細胞數目指數"表示沒有細胞或僅有很少細胞數目貼附于電極表面.一個較高的"細胞數目指數"指對于相同的細胞類型或者細胞在相同的生理條件下，有更多的細胞貼附于電極表面.在例(F)中，細胞指數或細胞數目指數可如下計算(Fl)在每個測量頻率，當細胞貼附于電極上時，電極陣列的電阻減去基線電阻，以確定有細胞時和基線電阻之間的電阻改變；(在頻率/時電阻的可用如下公式m(/)=《—a)-&w,,a)獲得，和分別為細胞在電極陣列上的串聯電阻和基線串聯電阻.)；(F3)分析電阻改變的頻率依賴性來獲得某個參數來定量此依賴性。在一個例子中，可由存^C0f計算.在另一個例子中，此參數可由不|^(/》|計算.此參數可作為細胞指數或細胞數目指數.在這種情況下，"細胞數目指數"是基于頻率頻謙中電阻改變的分析獲得的.細胞指數的單位為ohm.在另一例(G)中，細胞指數或細胞數目指數可如下計算(Gl)在每個測量頻率，計算阻抗的模(等于V^7^7，其中&和A分別為系列電阻和電抗).(G2)從當細胞貼附于電極時電極陣列阻抗的模減去基線阻抗的模，以確定當有細胞時相對于基線阻抗的阻抗的模的變化。(在頻率是/時，阻抗的模由公式AZ(/)=|Z"/)|-IZum(/)1獲得.|zce,,")|=Vu2+U2，和,,分別為細胞貼附在電極陣列上時的串聯電阻和電抗.iZw,a)i為細胞貼附在電極陣列上時的阻抗的模.為電極陣列的基線阻抗的模，(G3)分析阻抗的模改變的頻率依賴性來獲得某個參數來定量此依賴性.在一個例子中，可由^;[AZ(/)2計算.在另一個例子中，此參數可由;IAZ(/)I計算.此參數可作為細胞指數或細胞數目指數.在這種情況下，"細胞指數(細胞數目指數)"是基于頻率頻謙中阻抗模改變的分析獲得的.細胞指數的單位為ohm.如美國專利申請10/705，447(于2003年11月IO日遞交)題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"和PCT專利PCT/US03/22557(于2003年7月18日遞交)，題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"中所描述的，可以用不同的方法，從測得的細胞-基底阻抗(電阻或電抗)來計算細胞指數或細胞數目指數.該兩專利申請的描述細胞指數或細胞數目指數的計算方法將以參考文獻的形式整合到本文中.細胞指數或細胞數目指數作為在細胞-基底阻抗測量時孔中細胞的定量測量.值得指出的是在利用阻抗信息來監測電極上的分子狀態推倒計算"細胞數目指數"，不是絕對必要的.亊實上，也可直接用阻抗值(在單個固定頻率，或最大相對改變頻率，或多個頻率上)作為在電極上細胞狀態的指示標志.如果測量的阻抗值直接用于監測細胞狀態，那么電阻，或者電抗，或者兩者都可以使用。然而，使用"細胞指數"或"細胞數目指數"或這類指數來監測細胞狀態，如細胞生長/或貼壁/或活力狀態，有很多優點.首先，可以用細胞數目指數比較不同幾何結構的電極的測量結果。笫二，對于一種給定的幾何結構的電極，可以通過測量不同數目的細胞被放到電極上時得到的阻抗值，建立"標準曲線"，以顯示細胞數目和細胞數目指數之間的相互關系(在這種情況下，要確保接種的細胞已很好地貼附到電極表面).用這樣的標準曲線，當進行新的阻抗測量時，可以從新測得的細胞數目指數而估計細胞數目.第三，細胞數目指數也可用于比較不同的電極表面條件.對于相同幾何結構的電極和相同的細胞數目時，有較大細胞數目指數的表面，說明細胞在此電極表面有更好的貼附和此電極表面更適于細胞貼附。如上所示，對于計算細胞指數或細胞數目指數的方法來說，重要的是知道有或沒有細胞時電極結構上的阻抗(電阻和/或電抗).基于等式U)，電極陣列的阻抗(電極上有或沒有細胞)如下式77-7備7"、<formula>formulaseeoriginaldocumentpage52</formula>其中Z，w是電子開關的阻抗，Z,^是基底連接盤和電極導線之間電傳總線的阻抗，z,。,。,是阻抗分析儀測得的總電阻.通過選擇質量優良的開關，所有的電子開關可以有固定的狀態為"開"的阻抗(主要為電阻).例如，電子開關的狀態為"開"的電阻可約為3ohm(+/-10%),狀態為"開"的電抗可忽略不計(例如，在頻率范圍內小于0.2ohm)。這樣，如果可以計算得到電傳導線阻抗，公式(5)可用于計算有細胞或無細胞狀態時電板陣列的阻抗.本發明提供了一個基于細胞-基底檢測器件上的兩個或多個基本相同的陣列的相互關系，確定電傳導線(主要是導線電阻，對于非常薄的導線層，電抗很小)阻抗的方法.困1A展示了四個電極陣列A,B，C，D來說明本方法.電子開關的電抗(串聯電抗)和電導線的電抗(串聯電抗)小于相應的電阻(串聯電阻).因此，我們著重分析電傳導線電阻的分析.由阻抗分析儀器測得的阻抗包括電阻(串聯電阻，)和電抗(串聯電抗).對于電極陣列A-D，測得的總電阻^。,，電傳導線電阻(《_)，開關電阻(A，w)，和電極陣列的電阻()符合下式通過電子開關的選擇可獲得恒定的"開"狀態電阻/C，4,^，和^id，它們有非常相似的值可視為相同值^^。這樣一來，在上述等式中，已知參數為/C。^，c，和《。,。w，以及和有8個未知參數/。，-C和W,-。，-D和《咖"，^。"-s，4。"—C和^。c,—D.當四個方程等式有8個未知數時，不能被求解這些方程.需要增加這些變量之間的關系來求解方程.各個電傳導線電阻/,_B，iC,—c和《^—D)取決于所使用的金屬層的類型，電傳導線的幾何形狀如電傳導線有多少矩型片段，片段的膜厚度，片段的寬度，和長度等.例如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage53</formula>其中N是導線A的片段數，^"，、A"和1^是電極陣列A的電傳導線的笫i段導線片段的厚度，寬度和長度，p是薄膜的電阻系數.此處提供的等式適于膜為單金屬層類型.等式可經變型后用于多金屬層的膜(如金層上復蓋鉻層)。如果整個基底上金屬層的厚度是相同的(例如，厚度差小于10%),電傳導線電阻之間的關系僅取決于它們的幾何形狀(即片段的長度，寬度).例如，可直接計算電極陣列A電傳導線的電阻和電極陣列D電傳導線的電阻的比率，這里假設導線各處膜的厚度和導線各處的電阻系數都是相同的.(6B)(6C)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage53</formula>相似地，基于預定的電極陣列B、C和D的電傳導線幾何關系，可推導出^』和"c-d.值得注意的是，上述等式加以變形也可用于有多層金屬膜的導線類型.這樣基于這些等式《r。"一S=aS-￡>*《w—D(9A)(9B)(9C)(9D)等式(")-(6D)可變為下列等式:(IOA)(鄉)(IOC)(IOD)對于等式UOA)到(IOD)，其中有5個未知數^。，—，夂—。，s和尺,-。—和代數學上這些未知數不能由上述等式計算得出.需要增加信息來解出這些未知數/^，&,A--。m^-c和和《r。—D,在此描述所發明一個方法.在此方法中，相同的生物或化學溶液或懸浮液置于電極陣列A-D上.因為電極陣列A到D有相同的電極結構，當所有的電極陣列都置于相同的生物或化學溶液或懸浮液下，電極陣列電阻A-。，-b，。，c和^—，—d是相同的，或有非常接近的值，即&。，—,尺A-。^-D.如果我們假設平均電極陣列電阻為/^。^，則如下的近似式成立因此，等式(10A)-(10D)尺e一orr，」尺c一orrqy一8A一flrray一C尺f一fl/r炒一DW^^e一or7^y可變形為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula>(11B)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula>(11C)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula>(11D)我們需要找到盡可能滿足上列等式的Rtrace-D和Re-array，使上述近似式兩邊最接近。一種找到Rtrace-D和Re-array的數學方法為，使下列近似式求得最小值，該近似式用來定量描述近似式(11A，11B，11C，11D)兩邊的差<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula>(12)F(Rtrace-D,Re-array)是近似等式(11A，11B，11C和11D)兩差的平方的和.F(Rtrace-D,Re-array)越小，則近似等式(11A，IIB，11C和11D)兩側越接近.這樣，Rtrace-D和Re-array的值可通過使F(Rtrace-D,Re-array)取得最小值而被確定.數學上的方法涉及到計算F(Rtrace-D,Re-array)對Rtrace-D和Re-array的一階導數，使這個導數為O.—階導數表達式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage56</formula>(13B)等式(13A)和(13B)可變形為A-。，,k^-D+as—"ac—DD,ko2+as_D2+ac—D2+lj<formula>formulaseeoriginaldocumentpage56</formula>這樣可解出《<formula>formulaseeoriginaldocumentpage56</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage57</formula>隨著得出、^，導線電阻/^。"，&。"和、"-c可由等示(9B)，(9C)和(9D)求出.而且電極陣列電阻&。，肊。，e，A-。，—c和&。—可分別用等式(10A)，(10B)，(IOC)和(10D)由求得的電阻，《。to,-fi，A(。(。,-C和《oto'-D得出。這樣，本發明的一個方面是提供一個方法，從測得的總電阻中，計算兩個或多個基本相同電極陣列(例如，圖1A中的陣列A-D)的電傳導線的電阻，包括下列步脒U)將相同或相似的溶液或懸浮液置于電極陣列上；(2)用一個阻抗測量儀或阻抗測量電路，測量每個電極陣列的電阻(串聯電阻)，這個電阻為電子開關電阻，連接盤和電極結構之間電傳導線電阻(例如如困1A所示電極結構，位于連接盤和電導線之間)，和上有溶液或懸浮液的電極陣列的電阻之和；(3)用等式(15)和等式(9B)，(9C)和(9D)求出電傳導線的電阻值.注意在計算等式(15)時，電極陣列之間的幾何關系用以確定因子和ac—。，本發明的另一個方面是提供一個方法，從測得的總電阻中計算兩個或多個基本相同電極陣列(例如，困1A中的陣列A-D)電阻，包括下列步驟(1)將相同或相似的溶液或懸浮液置于電極陣列上；(2)用一個阻抗測量儀或阻抗測量電路，測量每個電極陣列的電阻(串聯電阻)，這個電阻為電子開關電阻，連接盤和電極結構之間電傳導線電阻(例如如困1A所示電極結構，位于連接盤和電導線之間)，和上有溶液或懸浮液的電極陣列的電阻之和；(3)用等式(15)和等式(9B)，(9C)和(9D)求出電傳導線的電阻值.注意在計算等式(15)時，電極陣列之間的幾何關系用以確定因子—D，&』和ac_D;(4)用等式(IOA，IOB，10C和10D)計算電極陣列的電阻.在一些應用中，用于放置在電極陣列上的溶液或者懸浮液(例如細胞懸液)有不同的成分.例如，使用不同細胞數目的細胞懸液，放置于每個電極陣列上的細胞懸液是非常不同的.在這種情況下，確定有細胞的電極陣列的電阻就要求通過進行一次"基準測量"或"較準測量"，先確定一個電傳導線的電阻.在進行"基準測量"時，電極陣列上放置相同的基準溶液.電傳導線的電阻可以"基準測量"的結果確定.在另一個單獨實驗中，電極陣列上放置有所感興趣的溶液或細胞懸浮液，并使用阻抗測量儀或阻抗測量線路測量電極陣列的總電阻.有細胞時的電極陣列的電阻可由測得的總電阻減去電子開關電阻和電傳導線電阻之和得到(或連續不斷地得到)。這樣，本發明的另一個方面是提供一個方法，從阻抗測量儀器測得的兩個或多個上有不同溶液或者所測懸浮液的相同電極陣列(例如，困1A中的陣列A-D)的總電阻上，計算電極陣列的電阻.它包括下列步驟U)將相同或相似的溶液或懸浮液(基準溶液)置于電極陣列上；(2)用一個阻抗測量儀或阻抗測量電路，測量每個電極陣列的總電阻(串聯電阻)，這個電阻為電子開關電阻，連接盤和電極結構之間電傳導線電阻(例如如困1A所示電極結構，位于連接盤和電導線之間)，和上有參考溶液的電極陣列的電阻之和；(3)用等式(I"和等式(兆)，(9C)和(9D)求出電傳導線的電阻值。注意在計算等式(15)時，電極陣列之間的幾何關系(如圖1)用以確定因子A—。，d和ac』；(4)在每個電極陣列上放置所需測重的溶液或懸浮液；用一個阻抗測量儀器或阻抗測量線路，測量每個電極陣列的總電阻(串聯電阻)，這個電阻為電子開關電阻，連接盤和電極結構之間電傳導線電阻，和上面放置有溶液或所需懸浮液的電極陣列的電阻之和；(5)用等式(IOA，IOB，10C和10D)計算電極陣列的電阻，即從步騍(4)測得的總電阻中減去電子開關的電阻和電傳導線的電阻.注意在上述方法中，在電極陣列上放置基準溶液以確定電傳導線阻抗的步驟(步驟(1)，(2)和(3))，可在在電極陣列上放置所需測量溶液或懸浮液步稞和測量總電阻(步驟(4))之前或之后進行.例如，可先做步驟(4)，然后將所需測量溶液或懸浮液從電極陣列上移開.再在電極陣列上加入溶液(步錄(l)).再進行步驟(2)和(3)以確定電傳導線的電阻.最后，進行步稞(5).在另一個方法中，步驟(1)和(2)可在步稞(4)前進行.本發明的另一個方面是提供一種方法，在做基于細胞檢測時，基于阻抗測量儀測得的基本相同電極陣列的總電阻，用來確定陣列上有細胞的電極陣列的電阻.在這種方法中，各個電極陣列上放置相同的基準溶液(例如，不含有細胞的，相同的細胞培養液)，進行電子測量并確定電傳導線的電阻.由于確定了這些電傳導線的電阻，有細胞懸浮液的電極陣列的電阻，可由在阻抗測量儀上測得的總電阻計算出.這個總電阻包括有細胞的電極陣列的電阻，電子開關的電阻，和電傳導線的電阻.此方法包括下列步驟(1)將相同或相似的溶液或懸浮液(基準溶液)置于電極陣列上；(2)用一個阻抗測量儀器或阻抗測量電路，測量每個電極陣列的總電阻(串聯電阻)，這個電阻為電子開關電阻，連接盤和電極結構之間電傳導線電阻(例如如圖1A所示電極結構，位于連接盤和電導線之間)，和上有溶液或參考溶液的電極陣列的電阻之和；(3)用等式(l5)和等式(S>B)，(9C)和(S>D)求出電傳導線的電阻值，注意計算等式(15)時，電極陣列之間的幾何關系(如圖1)用以確定因子(4)在每個電極陣列上放置所需測重細胞懸浮液；用一個阻抗測量儀或阻抗測重線路，測量每個電極陣列的總電阻(串聯電阻)，這個電阻為電子開關電阻，連接盤和電極結構之間電傳導線電阻，和上有所需測量細胞懸液的電極陣列的電阻之和；(5)用等式(10A，10B，10C和10D)計算電極陣列的電阻，即從步驟(4)測得的總電阻中減去電子開關的電阻和電傳導線的電阻.注意在上述方法中，在電極陣列上放置基準溶液以確定電傳導線的阻抗的步驟(步驟(1)，(2)和(3))，可在在電極陣列上放置所需測量細胞懸浮液步驟和測量總電阻(步驟(4))之前或之后進行，例如，可先做步驟(4)，然后做步驟(1)和(2).在一個方法中，在步驟(4)后，將所需測量細胞懸浮液從電極陣列上移走，后在電極陣列上加入基準溶液.在另一個方法中，在步驟(4)后，細胞用細胞裂解液裂解，這樣所有電極暴露于相同的基準溶液，以進行步稞(2)和(3)的測量和計算.然后，進行步驟(5)以確定有所需測量的細胞懸浮液的電極陣列的電阻.確定相同電極陣列的電傳導線的電阻可作為或不作為用于細胞檢測時細胞-基底阻抗測量的一部分.這取決于電極陣列的阻抗數據(在多時間點單個或多個頻率測重)的分析方法，在一些分析中，人們可能重視放置細胞的電極陣列的電阻或阻抗相對于基線電阻或阻抗的相對改變.在這種情況下希望確定電極陣列的電阻(或阻抗)，它們也可以由測得的總電阻(或阻抗)減去電傳導線和電子開關的電阻得到.這樣就需要知道電傳導線的電阻或阻抗.在另一些分析中，人們可能重視放置細胞的電極陣列的電阻或阻抗相對于基線電阻或阻抗的絕對改變.在這種情況下，可以從電板陣列有細胞時測得的總電阻或總阻抗中直接減去測得的基線條件下的總電阻或總阻抗。電子開關的電阻(或阻抗)和電傳導線的電阻(或阻抗)在總電阻(阻抗)的作用可在這樣的減法運算中被抵消了.這樣就不需確定電傳導線和電子開關的電阻.在另一些分析中，有時重視計算基于檢測的阻抗值的細胞指數或細胞數目指數.取決于用哪些方法計算細胞指數，可需確定，也可不需確定電傳導線的電阻.例如，對上述細胞指數計算方法(A)，電傳導線電阻的確定是必需的，這是為了消去電傳導線電阻對電阻或阻抗相對變化分析的影響.在另一例中，如細胞指數計算方法(F)，不需測量電傳導線電阻，因為電傳導線電阻的影響在計算中被抵消了，細胞-基底阻抗的檢測可基于或不基于相對于基線阻抗(或電阻)的改變.例如，用基于細胞的實驗法檢測被測化合物對細胞的作用.一個方法是，監測細胞-基底阻抗并確定被測化合物加入細胞前和加入細胞后的細胞-基底阻抗的變化.細胞-基底阻抗監測可在在加藥后的單個頻率點或多個頻率點，單個時間點或多個時間點測量.例如，在加藥前的短時間上測量單個頻率或多個頻率下有細胞的電極陣列的阻抗，然后往細胞上加入被測化合物.在加藥后再次測量單個頻率或多個頻率下有細胞的電極陣列的阻抗.這樣的加藥后測量可在規則的或不規則的時間間隔進行多時間點的連續測量.細胞-基底阻抗的改變可從加入待測化合物后測得的阻抗(電阻和/或電抗)減去加入待測化合物前測得的阻抗(電阻和/或電抗)來確定或定量.當在多頻率點測量時，對于加入待測化合物后每個時間點，可基于細胞-基底阻抗改變的計算，來獲取單個或多個參數.這個參數被用于量化加入化合物后的細胞變化，這個方法可進一步被用于分析細胞對不同濃度的一個被測化合物的反應并獲得刑量依賴反應曲線.給定時間點的"歸一化細胞指數"通過將給定時間點的細胞指數除以基準點的細胞指數獲得.因此基準點的歸一化細胞指數為1.歸一化細胞指數是細胞指數以特定點的細胞指數為基準歸一化.在本申請的大多數情況下，歸一化細胞指數通常以加入化合物前的那個時間點作為歸一化基準點.因此，對于所有孔，這個基準點(加入化合物之前的那個時間點)的歸一化細胞指數通常都是"一".用這樣一個歸一化細胞指數的好處是消除不同的孔和不同的細胞數目對細胞分析的影響.化合物處理后，細胞更多的孔可能有更大的阻抗變化.用歸一化細胞指數，消除了這種由于細胞數目不同造成的影響."細胞指數"是將給定時間點的細胞指數減去標準時間點的細胞指數得到的.因此△細胞指數是測定點的細胞指數相對于初始點(標準時間點)的絕對改變.時間相關的細胞反應(包括細胞毒性反應)可以通過獲取直接反應細胞狀態變化的參數來分析.比如說，時間相關的細胞反應可以通過計算阻抗反應變化的斜率來分析.這等于阻抗反應相對于時間的一階導數.此處的阻抗反應可以通過測得的阻抗數據或者派生值(比如細胞指數、歸一化細胞指數或者A細胞指數)來度量.在另外一個例子中，時間相關的細胞反應(包括細胞毒性反應)可以通過阻抗反應對時間的高階導數分析.高階導數可以提供類外信息，如細胞對不同化合物的反應、化合物作用的機理等.舉個例子，在RT-CES系統監測孔中細胞生物狀態的實時定量的信息(比如，細胞指數，CI)的基礎上，我們描述怎樣獲得稱之為細胞變化指數的參數.這個新的參數，細胞變化指數(CCI),可以有效地將時間相關的細胞指數與細胞狀態連接起來.它通過以下式子進行計算因此，CCI是細胞指數的標準變化率.CCI值可以用來量化細胞狀態變化.對于正常細胞培養條件下，處于指數增長的細胞，細胞指數由此處描述的細胞基底阻抗監測系統確定，細胞指數理想情況下應與孔中的細胞數成正比，因為所有細胞的細胞狀態和平均粘附到電極表面的程度不會隨著時間有重大變化.因而，細胞指數(CI)隨著時間增長呈指數函數，即C/(0-C/,257(6)其中DT是細胞增長到兩倍的時間.對于這種指數規律增長的細胞，CCI(t)是一個常數，即(7)因此，各種CCI(t)可以如下分類(1)如果CCI約等于0.7/DT，細胞指數與預期的細胞的指數增長期(對數增長期)有相似的增長率.(2)如果CCI遠遠大于0.7/DT,說明細胞指數的增長比預期細胞的指數增長(或者對數增長)快.這表明細胞生長比正常指數增長快，或者細胞可能有形態變化(比如細胞伸展出去或者更緊密地粘附于電極表面)，導致更大的阻抗信號，或者以上兩種變化都有，或者發生與特定細胞培養條件或與特定細胞分析相關的其他細胞行為.(3)如果CCI大于零，且小于0.7/DT,那么細胞指數的增長比預期的指數增長慢.這說明，相對于指數增長，細胞增長減慢，或者細胞增長受到加到培養基內的化學藥物、其他細胞培養參數的抑制，或者某些細胞死亡，不再粘附到電極表面，或者發生與特定細胞分析相關或特定細胞培養條件相關的細胞行為.(4)如果CCI約等于零，那么細胞指數幾乎是一個恒定值.這可能說明細胞增長幾乎完全抑制.比如說，所有細胞都抑制在細胞周期的某一點，不再往前生長.或者，這可能說明培養基中細胞死亡的數量約等于新分裂出來的細胞.或者可能說明細胞達到細胞培養的平臺期；也可能說明細胞數量超過細胞基底阻抗監測系統的測量上限.或者，有其他與特定細胞分析相關或特定細胞培養條件相關的細胞行為.(5)如果CCI是負的，那么細胞指數隨著時間減小，說明細胞不再粘附到電極表面，或者細胞形態改變了.(6)如果CCI是負的，且絕對值很大，那么隨時間變化，細胞指數快速減小，說明細胞很快失去與電極表面的貼附，或者細胞快速改變形態.D.實時細胞檢測的方法本發明提供細胞水平上(基于細胞的)的檢測方法，可對細胞增殖、細胞生長、細胞死亡、細胞形態、細胞膜特性(如尺寸、形態、細胞膜的組成)細胞貼附和細胞運動性進行實時分析.因此本方法可進行細胞毒性分析、增殖分析、凋亡分析、細胞貼附分析、細胞活化或刺激分析、抗癌化合物效能分析、受體配體結合或者信號轉導分析、細胞骨架變化分析、細胞結構變化分析(包括但不僅限于細胞膜尺寸、形態及組成)、細胞數重、細胞質童或性狀控制、時間相關的細胞毒性分析、細胞分化或去分化分析、檢測或測定中和性抗體、特定T細胞介導的細胞毒性分析、細胞貼附力分析、細胞間相互作用分析、微生物、病毒和環境毒性分析，等等.實時分析意指細胞的行為或狀態能以規則或不規則的間隔連續檢測.根據不同試驗，對細胞行為、反應和狀態的檢測和數據記錄或顯示可以在幾秒或幾分鐘的時間內完成.細胞的反應可以在選定的時間范圍內基本上連續檢測.比如，培養的細胞在加入一種試劑后可以以5到15分鐘的間隔連續檢測幾個小時或者數天.無論是規則還是以不規則的檢測間隔以及檢測時間都可以由實驗者決定.因而，本發明的基于細胞的阻抗檢測方法避免了由于時間點或者樣本或細胞分析選擇的時間點的局限造成的難以進免到結果上的偏差.另外，檢測不需要額外準備細胞樣本或者添加試刑，從而可以更方便、更快地得到結果，同時消除了這些過程中可能引入的錯誤.對細胞-基底檢測以及相關器件、系統和使用方法的描述已在如下文件中美國專利臨時申請60/379,749，遞交于2002年7月20曰；美國臨時申請60/435,400，遞交歸檔于2002年12月20日；美國專利臨時申請60/469,572,遞交于2003年5月9日；PCT申請PCT/US03/22557，題為"基于阻抗的檢測裝置和方法"，遞交于2003年7月18日；PCT申請PCT/US03/22537，趙為"基于阻抗，檢測細胞和微粒的裝置和方法，遞交于2003年7月18日；美國專利申請10/705,447，題為"基于阻抗的檢測裝置和方法，遞交于2003年11月10日；美國專利申請10/987,732、美國專利申請10/705,615，題為"基于阻抗，檢測細胞和微粒的裝置和方法，遞交于2003年11月10日.在此將以上專利申請中的關于細胞-基底阻抗檢測以及相關器件、系統和使用方法，的描述以參考文獻的方式整合到本申請中.本發明會揭示進一步詳細的細節.簡言之，用本發明技術測童細胞-基底或者說細胞-電極阻抗使用了細胞-基底阻抗檢測器件(cell-substrateimpedancemonitoringdevices),其孔底表面(如微滴定板的孔)排列合適幾何形狀的微電極陣列(microelectrodearrays)，或者在多個液體容器(孔)(multiplefluidcontainers(wells))的底部面向的一方以相似的方式設計有電極.將細胞加入到器件的孔后，細胞會和電極表面接觸并貼附上去.細胞的有無以及狀態的改變都會影響電極傳感器表面電子和離子的通過.測量電極間阻抗可提供關于電極上細胞生物狀態的重要信息.當細胞生物狀態發生變化時，系統可以實時并自動獲取其模擬電信號，并可以轉換成數字信號以進行進一步的分析.優選的，用本發明的系統進行細胞-基底阻抗分析.這個系統包含本發明的檢測器件、阻抗監測儀、器件檢測臺(器件工作臺，由連接檢測器件和阻抗分析儀的電子線路組成)、以及控制器件工作臺并記錄分析阻抗數據的軟件系統.在本發明的一個系統中，基于測重到的電極阻抗值可自動獲取并提供相應的細胞指數.所得到的選定孔的細胞指數反映了l)貼附在此孔電極表面的細胞數量，2)此孔電極表面的細胞貼附狀態(緊密的還是松散的).因此，貼附在電極表面的生理狀態相似的同一種類的細胞越多，細胞指數越大.同樣的，細胞在電極表面貼附得越好(例如細胞延伸得更大從而有更大的接觸面積，或者細胞與電極表面貼附得更加緊密)，細胞指數越大.本發明的一方面提供了一種基于細胞水平(基于細胞的)的檢測方法，包括a)提供一套細胞-基底阻抗測量系統，包括兩個或多個電極陣列，每個陣列都位于檢測器件(檢測板)的一個液體容器內；b)將檢測器件連接到阻抗檢測儀；c)將細胞加入檢測器件的一個或者多個液體容器中；d)監測至少一個有電極陣列和細胞的液體容器的細胞-基底阻抗.優選的是，阻抗從至少一個液體容器中測得，至少在三個時間點獲得阻抗度量.從至少三個時間點測得阻抗值，作阻抗-時間依賴性曲線，產生一個或多個液體容器的一條或多條阻抗曲線。本系統另一方面提供了在阻抗測量系統中作細胞分析的方法，包括a)提供本發明的細胞-基底阻抗測量系統，包含有兩個或多個電極陣列的器件，每個陣列位于器件的一個孔內；b)將細胞導入器件的一個或多個孔中；c)測量至少一個孔的細胞-基底阻抗，孔包含電極陣列和細胞.優選的是，在器件的一個或多個孔中，至少三個時間點測得阻抗值.優選的是，從至少三個時間點獲得的阻抗測童或者從阻抗測量得到的阻抗值，繪制阻抗-時間依賴性曲線，產生一個或多個孔的一條或多條阻抗曲線.此方法可用來檢測細胞狀態，此處的細胞狀態包括但不限于細胞貼附或連接在基底包括電極上的狀態(例如細胞伸展程度，細胞貼附面積，細胞貼附緊密程度，細胞形態)，細胞生長或增殖狀態；孔中存活和/或死亡的細胞數；細胞骨架的變化和重建(重組)以及細胞進入凋亡和/或死亡的數量.以上說的細胞水平(基于細胞的)檢測包括但不僅限于細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞存活、細胞毒性、細胞形態探測、細胞計數、細胞性狀控制、時間依賴性細胞毒性特征、IgE介導的細胞激活或者刺激、受體配體結合、病毒和細菌毒素介導的細胞病理變化和細胞死亡、檢測或定量分析中和抗體、檢測特定的T細胞介導的細胞毒性作用、細胞水平(基于細胞的)上的受體配體結合篩選和測定，在本發明的一個優選實例中，須將細胞加入到有電極陣列的至少兩個孔中，以檢測至少兩個有電極陣列和細胞的孔阻抗。試驗中所用細胞可以是從任何物種中分離出的原代細胞或細胞系.原代細胞可以來自血液或組織.細胞也可以是通過生物工程改造后的細胞，這些細胞內引入了核酸或蛋白質.在某些實例中，在不同的孔中加入不同類型的細胞，可以對這些細胞的行為進行對比.阻抗檢測分析可以持續從幾分鐘到幾天，甚至幾周.雖然本發明沒有要求，但優選的是檢測3個或更多的時間點的阻抗.測量阻抗可以以規則或不規則，或者兩者結合的時間間隔進行.在細胞水平(基于細胞的)檢測的一個實例中，我們以規則的時間間隔檢測細胞-基底阻抗.在本發明的一些實例中，我們可以不規則的時間間隔和特定時間段內規則的時間間隔測量阻抗.可以在一個或多個頻率上檢測阻抗。例如某些實例中在每個檢測點以某個范閨的頻率檢測阻抗.比較好的辦法是，在大約1Hz到lOOMHz中間選取至少一個頻率檢測阻抗，更優選的是，在大約lOOHz到2MHz之間選取至少一個頻率檢測阻抗.另一方面，本發明提供了一種細胞水平(基于細胞的)實時測試一種化合物對細胞作用效果的方法，包括a)提供一套上面描述的系統；b)將細胞加入到多孔器件的孔中；c)在含細胞的孔中加入化合物；d)以規則或不規則的時間間隔，檢測加化合物前和加化合物后的細胞-基底阻抗，這樣，時間依賴性的阻抗變化可以提供加入化合物之前的時間依賴性細胞狀態信息和化合物作用下時間依賴性細胞狀態信息.細胞狀態信息包括，但不限于細胞貼附或連接在基底包括電極上的狀態(例如細胞伸展程度，細胞貼附面積，細胞貼附緊密程度，細胞形態)，細胞生長或增殖狀態；孔中存活或死亡的細胞數；細胞骨架的變化和重組以及細胞進入凋亡或死亡的數量.細胞狀態信息還可能包括引起以上一個或多種細胞狀態指示因子變化的所有化合物和細胞相互作用.例如，如果化合物與細胞表面受體結合并引起細胞形態變化，這種化合物和受體的結合就可以用檢測細胞一基底阻抗的方法檢測.以上說的細胞水平(基于細胞的)檢測包括但不僅限于細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞存活、細胞毒性、細胞形態探測、細胞計數、細胞性狀控制、時間依賴性細胞毒性特征、IgE介導的細胞激活或者刺激、受體配體結合、病毒和細菌毒素介導的細胞病理變化和細胞死亡、檢測或定量分析中和抗體、特定的T細胞介導的細胞毒性效應、細胞水平(基于細胞的)上的受體配體結合篩選和測定.在上述基于細胞的分析的一個實例中，細胞-基底阻抗以規則的時間間隔測量.在可效仿實例中，在加入化合物之前和之后，阻抗以規則的時間間隔2h、lh、30min、15分鐘測量.在本申請中，實時檢測意味著我們可以以多種不同的時間分辨率測量細胞-基底阻抗.比如，測量可以以長一點的時間間隔(每個小時或每兩個小時)進行，或者以短一點的時間間隔(每分鐘或幾分鐘)進行.實時檢測并不意味著測量以持續不斷的方式進行.換句話說，實時檢測并不意味著在每一個時刻都在測量.圖2顯示用此發明的方法檢測細胞增殖的結果.試驗中，將H460細胞加入到本發明的16孔細胞-基底阻抗檢測系統器件的孔中，每個孔接種的初始細胞數是不同的.將與器件相連的系統的器件工作臺置于3"7TC，5%0:02的組織培養箱中.以15分鐘的時間間隔連續檢測細胞-基底阻抗，持續125小時.細胞指數由系統對每一個時間點計算得到并針對每個細胞接種數給出細胞生長(增殖)曲線.細胞生長曲線以對數(log)方式作困，給出了指數生長期和平臺生長期.困3顯示實時檢測NIH3T3細胞的貼壁及伸展過程的結果.將細胞接種到預先包被多聚賴氨酸(poly-L-lysine)或者纖連蛋白(fibronectin)的細胞-基底阻抗檢測器件.將器件與器件工作臺連接，將器件工作臺置于37TC,5%C02的組織培養箱中.通過檢測細胞-基底阻抗檢測系統的阻抗，來檢測細胞在不同包被表面的貼壁及伸展過程.阻抗每3分鐘檢測一次，檢測3小時.每一個時間點的細胞指數由阻抗檢測系統計算得到并以時間為參數作圖.困4檢測Cos-7細胞受表皮生長因子(EGF)刺激后形態改變的實驗結果.將Cos-7細胞加入到本發明的16孔檢測器件的孔中.將檢測器件與細胞基底-測量系統的器件工作臺相連，器件工作臺置于37TC，5。/。C02的組織培養箱中，細胞在用50ng/mlEGF刺激前，血清饑俄處理8小時。對照組細胞沒有加EGF.阻抗每3分鐘檢測一次，檢測2小時，接著以1小時為間隔檢測14小時.細胞指數由系統計算得到并以時間為參數作圖.由于EGF引起的細胞膜褶皺以及肌動蛋白的運動造成細胞指數在起始有一個跳躍.箭頭所指處為加入EGF的時間點.Dl.細胞增殖分析本發明提供細胞增殖分析的方法.在這些分析中，阻抗值增加表示細胞數量增加.可對阻抗值作阻抗值-時間依賴性曲線，獲得本發明的細胞基底測量器件的孔中細胞的生長曲線.本發明提供獲得至少一條細胞生長曲線的方法，包括提供有兩個或兩個以上電極陣列的器件，每個陣列與器件的一個液體容器(孔)相對應；將器件連接到阻抗分析儀；將細胞接種到一個或多個液體容器；在液體容器中接種細胞之后，在三個或更多個時間點測重一個或多個液體容器的阻抗值；對三個或更多個時間點的阻抗值作時間依賴性曲線，產生一個或多個液體容器中細胞的至少一條生長曲線.本發明還提供用本發明的系統產生至少一條生長曲線的方法.這個系統包括多孔細胞-基底阻抗測量器件、阻抗分析儀、器件工作臺(器件檢測臺)、和軟件系統.這個方法包括提供多孔細胞-基底阻抗測量系統；將細胞接種到系統的一個或多個孔中；接種細胞后，在三個或更多個時間點測量一個或更多個孔的阻抗值；對三個或更多個時間點的阻抗值做時間依賴性曲線，產生一個或多個孔的細胞生長曲線.優選的是，能夠在四個或更多個時間點用本發明的器件或系統測量液體容器的阻抗值，其中的至少一個點是在細胞加入液體容器之前.優選的是，阻抗值在從幾分鐘到幾天的分析時間內，以規則或不規則的時間間隔來測量.在很多例子中，增殖分析可以通過幾個小時到幾天時間內的阻抗值測量來完成.增殖分析時，優選的是，在多于一個液體容器中(即復孔)接種有相同數量的同種細胞.在這種情況下，可以作在分析時間點上的，復孔測得的阻抗平均值與時間的關系曲線.優選的是計算平均值的標準偏差.生長曲線可以通過作阻抗值-時間依賴性曲線獲得，也可以通過細胞指數-時間依賴性曲線獲得.細胞指數是由阻抗測量，計算得到的，可以是比如歸一化細胞指數或A細胞指數.阻抗測量軸或者細胞指數軸(通常為y軸)可以選擇使用對數值.阻抗值可以是任何由阻抗度量得到的阻抗指數，包括但不局限于細胞指數、歸一化細胞指數或者A細胞指數.在特定的實例中，阻抗值也可以是計算得或原始測得的阻抗值.細胞指數(包括歸一化細胞指數和A細胞指數)是作生長曲線的有用值，因為它將阻抗度量與細胞數量聯系起來.對于細胞生長曲線，在給定時間點的厶細胞指數可以通過將給定點的細胞指數減去基線點的細胞指數得到，基線點可以是細胞剛剛貼附且未進入對數生長期的時間點.優選的是，阻抗值的確定、生長曲線的產生都用軟件進行，并且優選的是，用直接與阻抗分析儀連接的軟件.比如，用本發明的一個系統作生長分析，阻抗值可以由測量或者推算或者計算得到，生長曲線可以由控制并接受阻抗分析儀數據的軟件產生.由阻抗值或者細胞指數(包括歸一化細胞指數和厶細胞指數)產生的生長曲線可以選擇性地用于計算細胞生長或行為的一個或多個動力學參數.比如說，生長曲線可以用于計算停滯期的長度、細胞貼附時間、細胞貼附率或者細胞倍增時間.困2顯示實時檢測H460細胞增殖情況，細胞以不同的初始細胞數目接種在本發明的細胞-基底阻抗測量系統.細胞增殖情況在超過125小時的時間內每15分鐘記錄一次.對數形式的細胞生長曲線顯示細胞對數生長或者細胞的穩定狀態.此處顯示的細胞指數曲線可以用于計算細胞倍增時間，例如，觀察細胞初始接種密度為卯O個細胞的細胞指數.細胞指數從0.3增長到3.0大約用了57小時(大概55小時到112小時之間)所以細胞指數倍增時間大約是17(-log(2)*57)個小時.假如在這個范閨內，細胞數和細胞指數存在線性關系，那么細胞倍增時間等于細胞指數倍增時間.所以，細胞倍增時間(DT)約為17.2小時.另外一個計算細胞指數倍增之間的簡單方法就是畫出細胞指數增加到兩倍所需要的時間.比如，初始細胞接種數目為900個細胞的細胞指數曲線，細胞指數從1.0(大概82小時)改變到2.0(大概99小時)所需的時間約為17個小時，那么細胞指數倍增時間是17個小時.困3用本發明的細胞-基底阻抗測量系統實時檢測NIH3T3細胞貼附和伸展.細胞接種到包被有多聚賴氨酸或纖維蛋白的器件上.細胞在不同包被表面的貼附和伸展3個小時內每3分鐘被實時檢測一次.用困3顯示的細胞指數曲線，我們可以計算細胞貼附時間和細胞貼附率.細胞加入孔中(閨3中的零點)后，初始細胞指數迅速増加，反映細胞伸展和貼附過程.細胞指數從零增加到最大值或者穩定值的時間，就是細胞貼附的時間(假設細胞接種后的初始階段沒有細胞分裂和生長).對于NIH3T3細胞，細胞在纖維蛋白包被的孔中的貼附時間約為1.2小時，而在多聚賴氨酸包被孔中的貼附時間約為3.5小時.細胞貼附率定義為1除以細胞貼附時間.所以，NIH3T3細胞在纖維蛋白和多聚賴氨酸包被的孔中的貼附率分別為0.83每小時和0.29每小時.圖4用本發明的細胞-基底阻抗測量系統實時檢測Cos-7細胞形態改變.細胞經過8個小時的血清饑俄和有或沒有50ng/mlEGF刺激處理.細胞形態的改變在2個小時時間內每3分鐘檢測一次，之后14個小時，每小時檢測一次.EGF處理的細胞的初始跳躍應歸于EGF引起的膜皺縮和肌動蛋白活動.箭頭指示EGF刺激的點.用圖4顯示的細胞指數曲線，我們可以計算細胞貼附時間和細胞貼附率.細胞加入孔中(困4中的零點)后，初始細胞指數迅速增加，反映細胞伸展和貼附過程.細胞指數從零增加到最大值或者穩定值的時間，就是細胞貼附的時間(假設細胞接種后的初始階段沒有細胞分裂和生長).對于此處的Cos-7細胞，細胞貼附時間約為4小時.細胞貼附率定義為l除以細胞貼附時間.就Cos-7細胞來說，細胞貼附率約為0.25每小時.進一步，我們可以計算停滯期的長度.停滯期相當于完成細胞貼附后細胞進入增長期的時間.圖中的細胞指數曲線顯示細胞貼附在4個小時完成.細胞在大約9個小時出現細胞指數的重大增長，指示細胞的增長.所以停滯期的時間為5個小時(=9小時-4小時)。比較兩種或更多種細胞的生長曲線用本發明的方法做增殖分析時，可以在分開的孔中接種兩種或更多種細胞，獲得兩種或更多種細胞的生長曲線.生長曲線或由生長曲線得到的動力學參數可以進行對比.在這個方面，本發明包括產生至少兩種細胞的生長曲線的方法提供擁有兩個或更多個電極陣列的檢測器件(檢測板)，每個陣列與一個液體容器相對應；將檢測器件連接到阻抗分析儀；將兩種或更多種細胞接種到兩個或更多個液體容器，其中至少一個液體容器接受一種細胞，至少另一個液體容器接受另一種細胞，以此提供兩個或更多個液體容器來比較兩種或更多種細胞；加入兩種或更多種細胞到兩個或更多個液體容器后，在三個或更多個時間點，檢測兩個或更多個接種不同細胞的液體容器的阻抗；對三個或更多個時間點的阻抗作時間依賴性曲線，產生兩個或更多個細胞的生長曲線，本發明還提供用本發明的系統產生至少一條生長曲線的方法，這個系統包括一個多孔細胞-基底阻抗測量器件、一個阻抗分析儀、一個器件工作臺(器件檢測臺)和一個軟件程序。具體方法為提供多孔細胞-基底阻抗測重系統；接種兩種或更多種細胞到檢測器件的兩個或更多個孔，其中至少一個孔接受一種細胞，至少另一個孔接受另一種細胞，以提供兩個或更多個含兩種或更多種細胞的孔；在兩個或更多個孔中，加入兩種或更多種細胞后，在三個或更多個時間點檢測兩個或更多個舍不同種類細胞的孔的阻抗；做三個或更多個時間點的阻抗-時間依賴性曲線，產生兩種或更多種細胞的生長曲線。優選的是，在上迷細胞增殖分析中，測量阻抗在四個或更多個時間點進行，其中至少一個點是在細胞加入液體容器之前，優選的是阻抗值在幾分鐘或幾天的分析時間內，以規則或不規則的時間間隔來測量.例如，幾個小時到幾天時間內的某個區間.增殖分析時，優選的是，作重復孔的實驗，即多于一個液體容器中接種有相同數量的同種細胞.在這種情況下，可以作在分析時間點上的從重復孔測得的阻抗平均值與時間的關系曲線.優選的是，計算一下平均值的標準偏差.不同類型的細胞生長曲線可以通過上述方法獲得.阻抗或者阻抗值，比如細胞指數、歸一化細胞指數或者A細胞指數，可以作時間依賴性曲線.阻抗度量軸或者細胞指數軸(通常為y軸)可以選擇使用對數值.由阻抗值或者細胞指數(包括歸一化細胞指數和A細胞指數)得到的生長曲線可以選擇性地用于計算細胞生長和細胞活動的一個或多個動力學參數.比如，生長曲線可以用于計算停滯期的長度、細胞貼附時間、細胞貼附率或者細胞倍增時間.優選的是，兩種或更多種不同細胞的生長曲線，或者由兩種或更多種不同細胞的生長曲線得到的動力學參數可以進行比較，確定不同細胞在增殖模式、增值率或能由生長曲線得到的動力學參數上的不同.這些不同種類的細胞可以是任何種類的，包括從動物或人血液或組織中分離出來的原代細胞，或細胞系中的細胞.例如，兩種原代癌癥細胞，或者不同階段的同種原代癌癥細胞的增值率可以進行比較.另舉一例，不同基因型個體的原代細胞也可以進行比較.另外，原代細胞或干細胞細胞系的增值率可以進行比較.另外，一個細胞系的對照細胞和經過基因修飾的細胞的生長曲線或者參數可以進行比較.另外，病毒慼染的細胞和對照細胞的生長曲線或參數可以進行比較.D2.用細胞-基底阻抗系統將細胞定量化本發明包含細胞定量化的方法，包括提供有兩個或更多個電極陣列的檢測器件，每個陣列對應器件的一個液體容器；將檢測器件連接到阻抗分析儀；將細胞接種到一個或多個液體容器(孔)；將細胞加入一個或多個液體容器后，在一個或多個時間點測量一個或多個液體容器的阻抗值；獲取一個或多個時間點的細胞指數；用細胞指數來確定一個或多個時間點上，一個或多個液體容器中的細胞數量.細胞指數是這樣確定細胞數量的，用一個公式將細胞指數和細胞數量聯系起來.公式通過以下步驟獲得提供細胞基底測量器件；將器件連接到阻抗測量設備；將細胞接種到一個或多個液體容器；測量一個或多個含細胞的液體容器的阻抗；通過阻抗計算細胞指數；測量阻抗值的時候，用不同于阻抗測量的方法確定細胞數重；獲得聯系兩個或更多個時間點，一個或更多個液體容器中的細胞數量和阻抗值的公式，在獲得上述方法中的公式的實例中，有時，接入孔的細胞數重是已知的，或可在加入孔之前預先確定的.在這種情況下，可以假設在測量阻抗以獲取公式時，細胞數量沒有改變或只有輕微改變.用不同于阻抗測量的方法確定細胞數量可以是細胞板計數、血球計計數、流式細胞計數或者庫爾特(Coiilter)計數器計數.這種方法也可以用本發明的一個阻抗測量系統實現，這個系統包含一個多孔細胞-基底阻抗測重器件，一個阻抗分析儀，一個器件工作臺，和控制軟件.具體方法為提供多孔細胞-基底阻抗測量系統；將細胞接種到一個或多個孔中；在一個或多個孔中加入細胞后，在一個或多個時間點測量一個或多個包含細胞的孔的阻抗；獲得一個或多個時間點的細胞指數；用細胞指數確定上述一個或多個時間點的至少一個孔的細胞數量.有公式將細胞指數和細胞數量聯系起來，通過這個公式，細胞指數可以用來確定細胞數量.這個公式是通過如下步驟獲得的提供細胞基底測量系統，系統擁有至少一個多孔細胞-基底阻抗測重器件；將細胞加入到系統檢測器件的一個或多個孔中；在兩個或更多個時間點測量含有細胞的一個或多個孔的阻抗；在兩個或更多個時間點，通過阻抗計算細胞指數；用不同于阻抗測童的方法，確定兩個或更多個時間點，一個或多個孔的細胞數量；獲得一個或多個孔中，兩個或更多個時間點，細胞數量和阻抗的相互關系公式。在獲得上述方法中的公式的實例中，有時，接入孔的細胞數量是已知的，或可在加入孔之前預先確定的。在這種情況下，可以假設在測量細胞阻抗以獲取公式時，細胞數量沒有改變或只有輕微改變.用不同于阻抗測量的方法確定細胞數量可以是細胞板計數、血球計計數、流式細胞計數或者庫爾特(CoWter)計數器計數.用細胞-基底阻抗測重設備，比如此處所描述的設備作分析時，對于給定細胞類型，細胞指數(包括歸一化細胞指數和A細胞指數)和細胞數量相關的公式可以在分析中用于測定給定細胞的數量.通常，對于給定細胞類型或者在相似生理條件下的細胞，細胞指數和細胞數量相關的公式可以用于以后的分析，而不需要每次分析都計算一次公式.但是，必須指出的是，這個公式只有在與獲得公式時有相同生理條件的情況下才有效.如杲細胞情況不同，比如培養基的組成改變，或者細胞貼附表面變換，那么這個公式就不再適用.另一個例子中，如果細胞在某次分析中處于對數生長期，在另一次分析中處于停滯期，那么這個公式也不再適用.另一點值得一提的是，獲取的細胞指數或阻抗也依賴于細胞貼附于表面的情況和細胞的形態.如果在一次分析中，細胞形態或者細胞貼附改變了，那么我們需要區分這些改變是由細胞數量改變、細胞形態改變還是細胞貼附改變造成的.作為一個例子，我們可以獲得NIH3T3細胞在實驗條件下，細胞指數和細胞數量之間的相關公式.這個特定例子中，將細胞指數轉化為細胞數量的公式是細胞數量-2000*細胞指數-145.為了測試這個公式，我們發現用困8所示的方法基于細胞指數數據估計的細胞數量與實際接種的細胞數重之間的誤差低于20%.D3.基于細胞的檢測測試化合物對細胞的影響另一方面，本發明提供了一種基于細胞的檢測來測試一種或多種化合物對細胞影響的方法，包括準備一套本發明的檢測器件(檢測板)，包含兩個或更多個電極陣列，每個陣列對應于器件上的一個液體容器(孔)；將檢測器件連接到阻抗分析儀上；將細胞加入一個器件的兩個或者多個有電極陣列的液體容器(孔)中；在一個或多個有電極陣列和細胞的液體容器中的一個中加入至少一種化合物，提供至少一個有測試化合物的液體容器；準備至少一個對照液體容器(孔)，加入細胞，但不接受化合物測試；至少在三個時間點檢測加化合物后一個或者多個孔的細胞-基底阻抗，分析一個或多個測試化合物的孔和一個或多個對照孔的阻抗值，阻抗的改變可以提供細胞對一種或多種化合物反應的信息.本發明的相關方面也提供基于細胞的分析，以研究一個或多個測試化合物對細胞的作用.該系統包括一個多孔細胞-基底阻抗測量器件、一個阻抗分析儀、一個器件工作臺(檢測板工作臺或器件檢測臺，包含涉及檢測器件、連接兩個或多個電極陣列到阻抗分析儀的電子線路)、控制工作臺并記錄分析阻抗分析儀數據的軟件.具體方法為準備一個多孔細胞-基底阻抗測量系統；將細胞接種到器件的兩個或更多個孔中；加入至少一種測試化合物到兩個或多個有細胞的孔的至少一個孔中，獲得至少一個測試孔；準備至少一個對照孔，接種細胞，但是不加入測試化合物；在加入一種或多種化合物之后的至少三個時間點，測試一個或多個加有化合物的孔和一個或多個對照孔的細胞-基底阻抗.加入一種或多種化合物之后的至少三個時間點，分析一個或多個加有化合物的孔和一個或多個未加化合物的對照孔的阻抗，阻抗的變化可以提供細胞對一種或多種化合物的反應的信息.測試的化合物可以是任何化合物，包括大分子、小分子、復合物、有機分子、無機分子、生物分子如，但不限于，脂、類固醇、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、多肽、蛋白質、核酸或它們的任何結合產物.測試的化合物可以是合成的化合物、自然生成的化合物、自然生成化合物的衍生物等等.測試化合物的結構可以是已知的也可以是未知的.細胞對一種或多種化合物的反應的信息包括，但不限于細胞貼附或連接在底層包括電極上的狀態(例如細胞伸展程度，細胞貼附面積，細胞貼附緊密程度，細胞形態)，細胞生長或增殖狀態；孔中存活或死亡的細胞數；細胞骨架的變化和重建以及細胞進入凋亡或死亡的數量.細胞狀態信息還包括引起以上細胞狀態指示因子變化的所有化合物和細胞相互作用.例如，如果化合物與細胞表面受體結合并引起細胞形態變化，這種化合物和受體的結合就可以用檢測細胞-基底阻抗的方法檢測.試驗中所用細胞可以是從任何物種中分離出的原代細胞或細胞系細胞.細胞也可以是通過生物工程改造后的細胞(例如，細胞來源于有基因修飾的生物，如基因敲除生物，或者細胞用生物工程方法過量表達某種內源或外源基因，或者細胞正常的基因表達被反意分子或siRNA調控.)在某些實例中，不同孔內加入不同類型的細胞以比較它們對一種或多種化合物的反應.用上述方法所作的細胞分析包括，但不局限于細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞存活、細胞毒性、細胞形態檢測、細胞定量化、細胞性狀或質量控制、時間依賴性細胞毒性分析、IgE介導的細胞活化或刺激、受體-配體結合、病毒、細菌或環境毒素介導的細胞病理變化或細胞死亡、中性化抗體定量化、特異T細胞介導的毒性效應、用于篩選或衡量配體-受體結合的細胞分析.本發明研究測試化合物對細胞的作用的方法中，優選的是，在加入上述至少一種化合物到上述至少一個化合物測試孔之前的至少一個時間點，作阻抗測重.優選的是，能夠在四個或四個以上時間點測量阻抗，其中至少一個時間點在加入一種或多種測試化合物之前.優選的是，在分析期間，比如幾個小時到幾天，以規則或不規則的幾分鐘到幾天的時間間隔來檢測阻抗.以上細胞水平(基于細胞的)測試的一個實例中，加入測試化合物前至少有一個細胞-基底阻抗檢測點，此后以固定間隔檢測.例如加入化合物前以一個或多個間隔測量阻抗，加入化合物后以固定的2小時、1小時、30分鐘或者15分鐘為間隔測重.優選的是，阻抗以固定時間間隔測量三次以上.在當前應用中，實時檢測意味著允許使用不同的時間分辨率測量細胞-基底阻抗，例如以較長的時間間隔如1小時或2小時測量，或以較短的時間間隔如1分鐘或幾分鐘測量.可以以一個或多個頻率檢測阻抗。例如某些實例中在每個檢測點用一段頻率檢測阻抗.較優選的是，是在大約1Hz到100MHz中間選取至少一個頻率檢測阻抗，優選的是，在大約100Hz到2MHz之間選取至少一個頻率檢測阻抗，優選的是，作以下測試化合物分析的重復，即在多于一個孔的細胞中加入相同濃度的相同化合物.在這種情況下，測量時間點上的阻抗值可以用重復孔的平均值.優選的是，能夠計算平均值的標準偏差.本發明的方法中，阻抗分析可以包含作阻抗-時間依賴性曲線，獲得至少一種被測化合物的阻抗曲線和至少一條對照阻抗曲線。至少一種被測化合物阻抗曲線和至少一條對照阻抗曲線作比較，如果有明顯區別的話，確定一個時間段，即被測化合物阻抗曲線與對照阻抗曲線有明顯不同的時間段，表明這個時間段化合物對細胞有作用效果.例如，被測化合物阻抗曲線明顯不同于對照曲線的時間段，可以假設被測化合物影響以下一個或多個細胞狀態，比如細胞貼附或粘著、細胞生長或增殖、細胞骨架的組織或功能、或者細胞凋亡或死亡.本發明優選，但并不要求，對有細胞和被測化合物的孔的阻抗測量數據與有細胞但沒有化合物的孔的阻抗測量數據進行對比.例如，我們可以比較加入化合物前的一個時間點或多個時間點的阻抗分析與加入化合物之后的一個時間點或多個時間點的阻抗分析.這樣的比較可以直接用于評估細胞對加入化合物的反應.另外，我們還可以用獲得的阻抗值計算細胞指數(或細胞數量指數).計算細胞指數(細胞數量指數)的方法在此處和以前的美國專利申請號10/705,447，美國專利申請號10/987,732中已說明.該兩個專利申請中關于細胞數目指數和它的計算的說明都以參考文獻的方式被整合到本申請中.我們可以比較分別由加入化合物的測試孔和不加化合物的對照孔的阻抗值計算得到的細胞指數，來估計化合物對細胞的作用.換個做法，我們可以比較分別由加入化合物之前的一個或多個時間點和加入化合物之后的一個或多個時間點的阻抗值計算得到的細胞指數，來估計化合物對細胞的作用.在一些優選實例中，細胞指數可以用來指示細胞毒性.在本申請的C部分，我們已經說明了從阻抗值計算細胞指數的方法.可以對至少三個時間點的至少一個測試孔和至少一個對照孔的細胞指數(包括歸一化細胞指數和A細胞指數)作時間依賴性曲線，獲得一條或多條被測化合物細胞指數曲線和一條或多條對照細胞指數曲線.比較一條或多條被測化合物細胞指數曲線和一條或多條對照細胞指數曲線，確定被測化合物曲線和對照曲線有明顯差異的時間段(如果有的話)，即化合物對細胞有作用的時間段.例如，被測化合物曲線與對照曲線有明顯差異的時間段，可以假設被測化合物影響以下一個或多個細胞狀態，比如細胞貼附或粘著、細胞生長或增殖、細胞骨架的組織或功能、或者細胞凋亡或死亡.一個或多個被測化合物孔和一個或多個對照孔的三個或更多個時間點的細胞指數可以用來計算三個或更多個時間點的細胞變化指數(CCI)或者細胞指數對時間的二階導數.細胞變化指數(CCI)的計算方法已在本申請的C部分說明，給定時間點的CCI值可以確定為約等于0.7/DT、遠大于0.7/DT、大于零且小于0.7/DT、約等于零、小于零、或遠小于零.這些值可以指示分析點細胞的行為CCI約等于0.7/DT表明細胞以指數增長率增長；CCI遠大于0.7/DT說明細胞增長率大于指數增長率；CCI大于零且小于0.7/DT說明細胞增長率小于指數增長率；CCI約等于零說明沒有增長(恒定的細胞指數)；CCI小于零說明細胞從基底上去貼附；CCI遠遠小于零說明細胞從基底上快速去貼附.對于給定時間點的分析，對照孔和被測化合物孔CCI值的不同可以說明化合物對細胞有作用的時間，還可以提供化合物作用類型的信息.CCI還可以進一步用于獲取被測化合物的效用信息，作至少三個時間點，被測化合物孔和對照孔CCI時間依賴性曲線，獲取至少一個對照孔和至少一個測試孔的細胞變化指數曲線(CCI曲線)。比較一個或多個被測化合物CCI曲線和一個或多個對照CCI曲線，獲得細胞對上述至少一種測試化合物反應的細胞狀態或行為的信息.細胞狀態或行為為以下狀態之一細胞貼附或粘著狀態；細胞生長或增殖狀態；生長細胞和死亡細胞的數重；細胞骨架的改變或重組織；凋亡或壞死的細胞數量.^,一神浙^^勿^為、浙本發明還提供比較一種化合物對兩種或更多種細胞的作用的方法。一方面，此方法具體為準備一個擁有兩個或更多個電極陣列的檢測器件(檢測板)，每個電極陣列與器件的一個液體容器(孔)相對應；將檢測器件連接到阻抗分析儀；將細胞接種到兩個或更多個有電極陣列的孔中，其中至少一個孔接種一種細胞，至少另一個孔接種另一種細胞；將被測化合物加入到一個或多個接種有一種細胞的孔，將被測化合物加入到一個或多個接種有另一種的細胞的孔，以提供至少兩個含不同細胞的被測化合物的孔；準備至少兩個對照孔不加化合物，至少一個對照孔加入一種細胞，至少另一個對照孔加入另一種細胞；在加入一種或多種化合物后的至少三個時間點，檢測兩個或更多個有不同種細胞的被測化合物孔和兩個或更多個對照孔的細胞-基底阻抗；分析阻抗值，阻抗值來自加入化合物之后的至少三個時間點測量的兩個或更多個含不同種細胞的加入被測化合物的孔和兩個或多個對照孔，阻抗值改變可以得知細胞對一種或多種被測化合物的反應.本發明的相關方面還提供研究一種或多種被測化合物對細胞的作用的細胞分析方法，此方法用本發明的細胞-基底阻抗測量系統進行，該系統包括多孔細胞-基底阻抗檢測器件、阻抗分析儀、器件工作臺(器件檢測臺，包括連接檢測器件，并連接器件的兩個或更多個電極陣列到阻抗分析儀的電子電路)、控制器件工作臺并記錄分析來自阻抗分析儀的數據的軟件.方法具體為準備一個多孔細胞-基底阻抗測量系統；將細胞接種到兩個或更多個有電極陣列的孔中，其中至少一個孔接種一種細胞，至少另一個孔接種另一種細胞；將一種被測化合物加入到一個或多個接種有一種細胞的孔，將此被測化合物加入到一個或多個接種有另一種的細胞的孔，提供至少兩個有不同種細胞的被測化合物孔；準備至少兩個孔不加化合物但加入不同種細胞作為對照，其中至少一個孔加入一種細胞，至少另外一個孔加入另一種細胞；在加入一種或多種化合物后的至少三個時間點，檢測兩個或更多個有不同種細胞的被測化合物孔和兩個或更多個對照孔的細胞-基底阻抗；分析阻抗值，阻抗值來自加入一種或多種化合物之后的至少三個時間點測量的兩個或更多個含不同種細胞的加入被測化合物的孔和一個或多個對照孔，阻抗值改變可以得知細胞對一個或多個被測化合物的反應.本發明研究被測化合物對細胞的作用的方法中，優選的是，在至少兩個孔中加入化合物之前，至少在一個時間點測重至少兩個含不同細胞的被測化合物孔的阻抗.更優選的是能夠測量四次或更多次的阻抗，其中至少一次是在加入一種或多種測試化合物之前.優選的是，阻抗測量在幾個小時到幾天的分析期間能以幾分鐘到幾天的規則的或不規則的時間間隔進行.在上述細胞分析的一個實例中，在加入被測化合物之前，至少測量一次細胞-基底阻抗，加入化合物之后以規則的時間間隔進行.例如，加入化合物之前，以一個或多個時間間隔測量阻抗；加入化合物之后以規則的2個小時、1個小時、30分鐘或15分鐘的時間間隔測量阻抗.優選的是，能夠以規則的時間間隔測量三次或更多次阻抗.在本申請中，實時分析意味著允許以多種時間分辨率測量細胞-基底阻抗，比如，以長一點的時間間隔比如每個小時或每兩個小時測一次，或者以短一點的時間比如每分鐘或幾分鐘測一次.可以以一個或多個頻率檢測阻抗.例如某些實例中在每個檢測點用一段頻率檢測阻抗.優選的是，在lHz到大概100MHz中間選取至少一個頻率檢測阻抗，更優選的是，是在lOOHz到大約2MHz之間選取至少一個頻率檢測阻抗.如先前對化合物分析的描述，被測化合物可以是任何對細胞的作用可研究的化合物.比較細胞反應所用的被測化合物可以是化合物對其中至少一種細胞的作用已知，或者對所有待分析細胞的作用都未知.本發明所選的方法中，細胞至少接種到三個孔，每個孔都有一個電極陣列，并且至少一個孔包含電極陣列和沒有加化合物的細胞.對照孔不加化合物，它的阻抗值可以與加化合物的孔進行對比，確定被測化合物對細胞的作用.如先前對化合物分析的描述，分析中所用的細胞可以是從任何物種(species)分離的原代細胞，也可以是細胞系的細胞.在一些優選實例中，不同種類的細胞是不同個體的同種細胞，所以有不同的基因型.一種或多種細胞可以是基因工程細胞(例如，細胞來自基因修飾過的組織，如基因敲除組織、過表達內源基因或轉入基因的細胞、正常基因表達經過反義分子或RNA靜默處理).在這些情況下，基因修飾的細胞可以與對照細胞進行比較.在另外一個例子中，比較處于不同分化階段或不同基因型的干細胞對生長因子的反應，在另外的例子中，細胞可以是癌細胞，測試被測化合物的細胞毒性.細胞可以是分離自不同個體上相同類型，或不同癌細胞系或相同類型但不同階段的癌細胞的同種原代癌細胞.在一些實例中，在不同孔中加入三種或更多種細胞，比較一種或多種化合物對三種或更多種細胞的行為的作用.在本發明的優選實例中，對于每種細胞，需要有一個不加測試化合物的對照.我們可以進行很多分析，研究測試化合物對兩種或更多種細胞的作用.這種分析包括，但不局限于，細胞粘著分析、細胞凋亡分析、細胞分化分析、細胞增殖分析、細胞生存分析、細胞毒性分析、細胞形態檢測分析、細胞定量化分析、細胞性狀控制分析、時間相關毒性分析、IgE介導的細胞活化或刺激分析、受體-配體結合分析、病毒或細菌或環境毒素介導的細胞病理變化和細胞死亡分析、檢測或定重中性化抗體、特定T細胞介導的細胞毒性效應分析、篩選或測量抗體-受體結合的細胞水平分析.本發明的分析，優選的是，作重復被測化合物分析，即在多于一個的孔中接種同種細胞、加入同樣濃度的同種化合物.在這種情況下，分析點的阻抗值可以是重復孔的平均值.優選的是，計算一下平均值的標準偏差.比較笫一笫二種細胞的時間依賴性反應，看它們的反應有多少相似和差異.本發明中的一種方法中，作含第一種細胞的孔的阻抗的時間依賴性曲線，給出笫一種細胞的阻抗曲線；作含第二種細胞的孔的阻抗的時間依賴性曲線，給出第二種細胞的阻抗曲線.包含不同細胞的孔的細胞指數(包括歸一化細胞指數或A細胞指數)可以從阻抗數據計算得到，然后作時間依賴性曲線，得到細胞指數曲線.不同細胞種類的阻抗曲線或細胞指數曲線進行比較，可以確定它們對化合物反應的時間段、反應的強度(反應的幅值)、反應時間長短的相似與不同.從對照孔得到每種細胞不加化合物的對照阻抗曲線和細胞指數曲線，與被測化合物曲線比較，確定特定化合物對每種細胞的作用.化合物對兩種或多種細胞中的一種或多種細胞的作用可以是對以下細胞狀態的影響細胞貼附或粘著、細胞生長或增殖、生存細胞和死亡細胞數量、細胞骨架組織或功能、被測化合物作用下細胞凋亡或壞死的數量.我們可以設計研究化合物對特定細胞過程或活動的影響.分析中，化合物對至少一種細胞的作用可能已知.化合物對至少一種細胞的作用機理可能已知.在這些情況下，化合物作用后，一種或多種細胞與已知反應的細胞進行比較，可以獲得它們對此化合物的反應相似或不同的信息.在本方法的一個優選實例中，比較特定種類的細胞對某種化合物的時間依賴性細胞毒性反應.細胞毒性分析提供一種或多種細胞對化合物的敏感性信息.困IOA和B是多種細胞(表1列出)對olomoucine的反應，由本發明的細胞-基底阻抗測量細胞檢測.將給定細胞系接種到圖1所示加工有電子傳感器陣列的微孔器件.Olomoucine處理之前和之后，間隔15或30或60分鐘持續檢測細胞反應.這些細胞指數曲線的比較顯示，它們存在相似性.舉100uMolomoucine處理的例子.測試大重種類的細胞，在某段時間(比如IO、20或30小時)，olomoucine處理導致幾乎恒定的細胞指數.這與olomoucine是一種細胞周期阻斷化合物有關，加入化合物后，細胞不再分裂，所以細胞數量不再改變，但細胞仍然活著.所以在這個時間段，細胞指數不再隨著時間改變.幾乎平衡的細胞指數曲線也在rescovitine處理后得到，這是另外一種導致細胞周期停滯的化合物.圖IOA和圖IOB顯示的細胞指數曲線與困9A和圖9B、圖IIA和困IIB顯示的細胞指數曲線有很大的不同，它們的化合物有不同的作用機理.從含不同種細胞和被測化合物的孔中測得的阻抗信息計算得到CI值，CI值可以用于獲得細胞變化指數(CCI)值.在分析時間點，比較特定種類的細胞的CCI值，可以發現不同細胞對化合物的反應是否相似.作CCI-時間依賴性曲線，對比一種或多種測試化合物作用于不同細胞的CCI曲線，可以確定被測化合物對不同細胞作用的相似和差異.^/"多神^合浙邦差力知^^趁浙本發明還提供了比較兩種或多種不同化合物對細胞的作用的方法.一個方法為準備本發明的檢測器件，含至少三個或以上電極陣列，每個陣列對應檢測器件的一個孔；將檢測器件連接到阻抗分析儀；將細胞接種到器件的三個或更多個有電極陣列的孔中；在三個或更多個有細胞的孔的至少一個孔中加入至少一種化合物，在三個或更多個有細胞的孔的至少另外一個孔中加入至少另外一種化合物，以提供至少兩個不同化合物測試孔；三個或更多個有細胞的孔中至少有一個作為對照孔，加入細胞，但不加化合物；在加入一種或多種被測化合物后的至少三個時間點，檢測兩個或兩個以上不同化合物的孔和一個或一個以上對照孔的阻抗；分析加入一種或多種被測化合物后的至少三個時間點，兩個或兩個以上不同化合物的孔和一個或一個以上對照孔的阻抗，從阻抗值的變化能夠得知細胞對一種或多種被測化合物的反應.在另一方面，本發明用細胞-基底阻抗測童系統提供了細胞水平(基于細胞的)上檢測兩種或兩種以上化合物對細胞影響的方法.方法為a)準備一套細胞-基底阻抗檢測系統；b)將細胞加入器件的至少兩個有電極陣列的孔中；c)在至少一個有電極陣列和細胞的孔中加入笫一種化合物；d)在器件的至少另一個有電極陣列和細胞的孔中加入笫二種化合物；e)檢測至少一個含細胞和笫一種化合物的孔和至少一個含細胞和第二種化合物的孔的細胞-基底阻抗，阻抗的改變可以提供細胞對笫一種或笫二種化合物的反應的信息.優選的是，將笫一種化合物和笫二種化合物對細胞的時間相關性影響進行對比以觀察細胞對兩種化合物的反應的異同.本方法的一種具體應用中，可對時間依賴性的細胞毒性反應進行比較.實驗中用到的細胞和化合物可以是上面測試化合物作用中用到的細胞和化合物.在本發明的分析中，優選的是，重復被測化合物分析，即在多個孔中接種同種細胞，加入同樣濃度的同種化合物.在這種情況下，在分析點時間點上阻抗值可以使用重復孔的平均值.優選的是，計算一下平均值的標準偏差.阻抗檢測的方法如前檢測化合物效果的方法一樣.優選的是，在至少一個孔加入一種化合物前的至少一個時間點，測量至少兩個孔和至少一個對照孔的阻抗.優選的是，阻抗測量能夠在四個或更多個時間點測量，并且至少一個時間點在加入一種或多種被測化合物之前.優選的是，在分析期間(比如幾個小時到幾天的分析區間)以規則的或不規則的時間間隔(幾分鐘到幾天)測重阻抗.在上述細胞分析的一個實例中，細胞-基底阻抗測量在加入被測化合物前的至少一個時間點和加入化合物之后的規則的時間間隔進行.例如，可以在加入化合物之前以一個或多個時間間隔，加入化合物之后規則的時間間隔，2小時、1小時、30分鐘、或15分鐘測量阻抗.優選的是，阻抗在一定時間間隔的三個或以上時間點測量.在本申請中，實時分析意味著允許以多種多樣的時間分辦率測量細胞-基底阻抗.例如，測量以較長的時間間隔比如每個小時或兩個小時，或以較短的時間間隔比如每分鐘或幾分鐘進行.阻抗測量可以用一個或多個頻率.例如，在一些優選實例中，阻抗測量可以用一個頻率范圍內的任意一個頻率.優選的是，阻抗用1Hz到lOOMHz之間的至少一個頻率測量，優選的是，用100Hz到2MHz之間的至少一個頻率.優選的是將含有不同化合物的阻抗檢測數據進行對比.在一個實例中，對于至少兩個化合物的孔，對三個或更多個時間點的阻抗值作時間依賴性曲線.優選的是，沒有接受化合物的對照孔也在三個或更多個時間點測量阻抗，作時間依賴性曲線.不同化合物的阻抗曲線可以與對照阻抗曲線進行對比，確定化合物對細胞的作用的異同.含不同種類細胞的孔，也可以通過阻抗值計算細胞指數(包括歸一化細胞指數或者厶細胞指數)，并作時間依賴性曲線，獲得細胞指數曲線.細胞對不同化合物的阻抗曲線或者細胞指數曲線可以進行對比，確定細胞對不同化合物反應的時間段，反應的強度(程度)，反應時間長短的異同.對比一個或多個對照孔和被測化合物孔的阻抗曲線或細胞指數曲線，可以獲得每種化合物的特別效果.化合物對細胞的作用可以是對以下細胞狀態的作用，比如，細胞貼附或粘著、細胞生長或增殖、細胞存活或死亡的數量、細胞骨架組織與功能、被測化合物作用導致凋亡或壞死的細胞數量.我們可以設計分析方法，來研究化合物對特定細胞過程或活動的作用.分析中所用的一種或多種化合物對細胞的作用可能已知.一種或多種化合物的作用機理可能已知.在這些情況下，細胞對其他被測化合物的反應與細胞對已知作用的化合物的反應進行對比，可以得知細胞對不同化合物的反應和對已知化合物的反應的異同.關于細胞對化合物的反應的信息包括但不局限于關于以下細胞狀態的信息細胞在包括電極在內的基底上的貼附或粘著狀態(比如，細胞伸展的程度、一個細胞貼附的面積、細胞貼附的緊密程度、細胞形態)、細胞生長或增殖狀態、細胞存活或死亡的數量、細胞骨架變化和重組織和凋亡或壞死的細胞數重.關于細胞狀態的信息還可能包括任何導致一種或多種以上細胞狀態的變化的化合物-細胞相互作用.例如，如果化合物結合到細胞表面的一個受體，這種結合導致細胞形態的改變，那么化合物與受體的結合可以用細胞-基底阻抗測量來分析.用上述方法所作的細胞分析包括但不局限于細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞存活、細胞毒素、細胞形態檢測、細胞定量、細胞性狀控制、時間依賴性細胞毒素分析、IgE介導的細胞激活或剌激、受體配體結合、病毒或細菌毒素介導的細胞病理變化和死亡、中性化抗體的檢測和定重化、特異T細胞介導的胞毒效應、配體一受體結合篩選和測量的細胞水平分析.多數化合物可以用多樣化細胞進行分析。這個方法的一個較好實例，對比了不同細胞對一組化合物的時間依賴性胞毒反應.含不同種類細胞、加入一種化合物的孔的細胞變化指數(cci)可以由細胞指數獲得，細胞指數由阻抗值計算得到.在分析時間點，特定細胞種類的CCI值可以進行比較.這些比較可以顯示，不同細胞對同一種化合物的反應是否相似.CCI值也可以作時間依賴性曲線，不同種類的細胞在一種或多種被測化合物處理后的cci曲線進行比較，可以得出不同細胞對被測化合物的反應的異同.例如，由曲線得到的細胞反應的時間段、反應幅值(強度)，反應時間長短的不同，表明化合物的作用或機理的不同.阻抗不同可以反映細胞狀態的不同，例如，化合物處理導致的細胞貼附或粘著、細胞生長或增殖、生存或死亡的細胞數重、細胞骨架組織或功能、凋亡或壞死的細胞數量等.我們可以進行很多分析，研究兩種或更多種化合物對細胞行為的作用.這些分析包括，但不局限于，細胞貼附分析、凋亡分析、細胞分化分析、細胞增殖分析、細胞生存分析、胞毒分析、細胞形態檢測分析、細胞定重分析、細胞性狀控制分析、時間依賴性胞毒分析、IgE介導的細胞活化或刺激分析、受體-配體結合分析、病毒、細菌或環境毒素介導的細胞病理變化或細胞死亡分析、中性化抗體檢測或定量化、特異T細胞介導的胞毒效應分析、篩選或測量配體-受體結合的細胞水平分析.本方法的一個優選實例，對比時間依賴的一組化合物的細胞毒性反應."細胞毒性檢測與分析(CytotoxicityProfiling)"比較細胞對一系列潛在細胞毒性化合物的阻抗反應，提供被測化合物的作用效果和機理信息.細胞毒性分析可以通過結合比較以下數據進行阻抗困和由阻抗-時間困、CI-時間困、CCI值、CCI-時間困得到的動力學參數.本方法的一個實例中，細胞毒性反應分析可能包括在給定化合物濃度下獲得時間依賴性細胞毒性反應的變化斜率.在另一個實例中，實時分析細胞毒性反應，可能包括給定化合物濃度下獲得時間依賴性細胞毒性反應對時間的高階導數.不廚戚度好^#化合浙#勿^^#^戎^時浙定本發明還包括測定不同濃度的一種或多種化合物對細胞作用效杲的方法，一方面，測定不同濃度被測化合物對細胞的作用方法為提供本發明的有三個或以上電極陣列的檢測器件，每個陣列與一個孔相對應；將檢測器件連接到阻抗分析儀；將細胞接種到至少兩個含電極陣列的孔中；在兩個或更多個有細胞的孔中加入不同濃度的被測化合物；提供含細胞但不加入化合物的對照孔；在加入測試化合物之后的三個或更多個時間點，檢測兩個或多個含不同濃度被測化合物的孔和一個或更多個對照孔的細胞-基底阻抗；分析在加入測試化合物之后的三個或更多個時間點的兩個或更多個含不同濃度被測化合物的孔和一個或更多個對照孔的阻抗，阻抗值的變化能夠提供細胞對化合物的反應信息.一相關方面，本發明提供通過細胞-基底阻抗測量系統研究被測化合物的兩個或更多個濃度對細胞的作用的方法.方法具體為準備本發明的細胞-基底阻抗測量系統；將細胞接種到至少兩個含電極陣列的孔中；在兩個或更多個有細胞的孔中加入不同濃度的被測化合物；準備含細胞但不加入化合物的對照孔；加入被測化合物后至少三個時間點，檢測兩個或兩個以上不同濃度被測化合物的孔和一個或多個對照孔的細胞-基底阻抗；分析加入被測化合物后至少三個時間點，兩個或兩個以上不同濃度被測化合物的孔和一個或多個對照孔的細胞-基底阻抗，阻抗值的變化能夠提供細胞對化合物的反應信息.用于此分析的細胞和被測化合物可以是以上描述的檢測被測化合物作用的任何細胞和被測化合物。阻抗檢測的方法如前檢測化合物效果的方法一樣.在上述至少兩個測試化合物孔內加入上述至少一種化合物之前，于至少一個時間點上測量至少兩個不同被測化合物孔的和至少一個對照孔的阻抗.優選的是，阻抗在四個或更多個時間點測量，其中至少一個點在加入一種或多種被測化合物之前.優選的是，在分析期間(比如幾個小時到幾天的分析區間)以規則的或不規則的時間間隔(幾分鐘到幾天)測量阻抗.在上述細胞分析的一個實例中，細胞-基底阻抗測量在加入被測化合物前的至少一個時間點和加入化合物之后的規則的時間間隔進行.例如，可以在加入化合物之前以一個或多個時間間隔，加入化合物之后規則的時間間隔，2小時、l小時、30分鐘、15分鐘測量阻抗.優選的是，阻抗在一定時間間隔的三個或以上時間點測量.在本申請中，實時分析意味著允許以多種多樣的時間分辨率測重細胞-基底阻抗.例如，測量以較長的時間間隔比如每個小時或兩個小時，或以較短的時間間隔比如每分鐘或幾分鐘進行.阻抗測量可以用一個或多個頻率.例如，在一些優選實例中，阻抗測量可以用一個頻率范圍內的任意一個頻率.優選的是，阻抗用1Hz到lOOMHz之間的至少一個頻率測量，更優選的是，用lOOHz到2MHz之間的至少一個頻率測量.在一個實例中，對于至少兩種化合物濃度，對三個或更多個時間點的阻抗，或者，優選的是細胞指數(包括歸一化細胞指數或者厶細胞指數)，作時間依賴性曲線.優選的是，在相同的時間點也作對照的阻抗曲線，對照孔不加化合物.阻抗曲線或細胞指數曲線可以顯示出化合物影響細胞的時間段.在一些優選實例中，細胞指數可以用于細胞毒性的指示.圖9A和B顯示用本發明的細胞-基底阻抗電子檢測系統檢測不同細胞(表1列出)對doxorubicin處理的反應.接種困中所示的細胞系到配有電子傳感陣列(田1)的微孔中.在加入doxorubicin之前和之后間隔15、30或60分鐘，持續檢測細胞的反應.比較這些細胞指數曲線顯示不同細胞的反應存在一定的相似.舉3.13uMdoxorubincin處理為例子，剛處理時，對于大多數被測細胞和DMSO對照的細胞，細胞指數隨著時間以相似的方式增長.過了10-20個小時，細胞指數達到峰值，峰值與細胞種類有關，然后開始隨著時間下降。從那個時間開始，細胞指數可測量地下降.這樣"先增長后下降"的細胞指數曲線，在細胞用5-Fluorouracil處理的時候也能觀察到，Doxorubicin和5-Fluorouracil作用于細胞的DNA復制或DNA拓樸(topology)進一步，這些細胞指數曲線與圖IOA和圖10B的細胞指數曲線有很大的不同.困10A和困10B中，加入100uM的olomoucine化合物之后10、20、甚至30個小時的細胞指數幾乎是一個穩定值.困9顯示的細胞指數曲線與困11的細胞指數曲線也有很大的不同.困11中，使用nM級的paclitaxel導致在前15個小時(時間取決于細胞種類)細胞指數下降，之后再上升.這些細胞指數曲線的動態變化反映不同化合物與細胞的相互作用不同.對細胞作用方式相似的化合物擁有相同的機理，會導致相似的細胞指數反應曲線.這些曲線的一個應用就是根據觀察的細胞指數曲線研究化合物作用的機理.如果細胞指數反應有特定的曲線，我們就可以推導出化合物作用的機理.換言之，如果兩種化合物顯示相似的、動態的細胞指數反應曲線，那么這兩種化合物可能以相似或相同的機理作用于細胞.困11A和B用本發明的細胞-基底阻抗電子檢測系統檢測不同細胞(表1列出)對paclitaxel處理的反應.接種困中所示的細胞系到配有電子傳感陣列(困1)的微孔中.在加入paclitaxel之前和之后間隔15、30或60分鐘，持續檢測細胞的反應.比較這些細胞指數曲線顯示不同細胞的反應確實存在一定的相似.如0.78-12.5nM范閨的palitaxel處理為例子.典型的nM級paclitaxel處理，會在剛開始的時候使細胞指數下降15-20小時.對于某個特定細胞指數曲線，當細胞指數達到一個最小值時，它會逆轉它的下降趨勢，開始上升.這種"先下降后上升"特性的細胞指數曲線在vinblastin或colcemid處理的細胞上也觀察到.Vinblastin處理的細胞指數曲線的例子在困16A和困22中顯示.所有這些化合物——例如paclitaxel、vinblastine和colcemid,都被稱為"有絲分裂毒物"，有相同的藥物作用機理.例如，vinblastine和paclitaxel在細胞內作用于微管動力變化上.另外，在給定分析點，作細胞指數(包括歸一化細胞指數或A細胞指數)-化合物濃度依賴性曲線.這些刑量反應關系可以用于獲得時間相關的IC5、ICIO、IC20、IC30、IC40、IC50、IC60、IC70、IC80、IC90或IC95.在一些優選實例中，計算了化合物的時間依賴的IC50.確定化合物的IC50的范圍，可以提供化合物對細胞有最大作用的時間段信息.從含不同種細胞和被測化合物的孔中測得的阻抗信息計算得到CI值，CI值可以用于獲得細胞變化指數(CCI)值。在分析時間點，比較特定種類的細胞的CCI值，可以發現不同細胞對化合物的反應是否相似.作CCI的時間依賴性曲線，對比不同細胞的CCI曲線，可以確定被測化合物對不同細胞作用的相似和差異.例如，由曲線得到的細胞反應的時間段、反應幅值(強度)，反應時間長短的不同表明化合物的作用或機理的不同.阻抗不同可以反應細胞狀態的不同，例如，化合物處理導致的細胞貼附或粘著、細胞生長或增殖、生存或死亡的細胞數童、細胞骨架組織或功能、凋亡或壞死的細胞數量等.優選的是能夠對比不同種類細胞的孔的阻抗值.在一個優選實例中，測量了多種劑量濃度的化合物作用于不同細胞的阻抗值，在一些實例中，可以測試多種化合物對多種細胞的作用.在一些實例中，可以測試多種濃度的多種化合物對多種細胞的作用.細胞毒性檢測與分析(CytotoxicityProfiling)在另一個方面，本發明提供了對化合物進行實時細胞毒性(胞毒)分析的方法，具體為a)提供上述的系統；b)將細胞接種到多孔檢測器件的孔中；c)在有細胞的孔中加入化合物；d)在加入化合物之前和之后以規則或不規則的時間間隔測重細胞-基底阻抗；這里，時間相關的阻抗改變提供時間相關的化合物細胞毒性信息.在一個實例中，細胞-基底阻抗以規則的時間間隔測量.在一個實例中，在加入化合物之前和之后，以每隔2小時、1小時、30分鐘、15分鐘的時間間隔測重阻抗.在上述方法的一個實例中，在多個孔中加入相同的細胞和不同濃度的化合物.這個方法提供時間依賴性和濃度依賴性細細胞對化合物的毒性反應.另一方面，本發明提供分析和對比笫一種化合物和第二種化合物對一種細胞的時間依賴性細胞毒性作用的方法，具體為a)用上述方法作笫一種化合物對一種細胞的實時細胞毒性分析；b)用上述方法法作笫二種化合物對上述細胞的實時細胞毒性分析；c)對比第一種化合物和笫二種化合物對細胞的時間依賴細胞毒性作用，觀察它們的異同.在本方法的一個實例中，確定多個劑量濃度的第一種化合物時間依賴的細胞毒性反應.在另一個實例中，確定多個劑重濃度的第二種化合物時間依賴的細胞毒性反應.在另外一個實例中，確定多個刑量濃度的兩種化合物時間依賴的細胞毒性反應.在上述方法的另一個實例中，第一種化合物是已知其細胞毒性效應機理(knownmechanismforitscytotoxiceffect)的化合物，第二種化合物則未知其機理.如杲第二種化合物時間依賴的細胞毒性反應與笫一種相似，那么第二種化合物可能與笫一種化合物有相似的細胞毒性效應機理.對比化合物的細胞毒性反應可能有多種方法.細胞指數(或細胞數目指數)可以通過阻抗值計算得到。在上述方法的一個實例中，獲得化合物的時間依賴的IC50，通過比較基于細胞指數值的時間依賴的IC50曲線比較它們的細胞毒性反應.如杲IC50曲線有相似的時間依賴趨勢，兩種化合物可能有相似的細胞毒性效應機理.在上述方法的另一個實例中，直接比較兩種化合物的時間依賴細胞毒性反應，兩種化合物的濃度可能一樣，可能不同.直接比較可以通過分析反應度量的變化斜率(等于反應對時間的一階導數)，比較細胞對兩種化合物時間依賴的反應度量的變化斜率進行.在另一個方法中，時間依賴的細胞毒性反應可以通過分析它們對時間的高階導數進行.高階導數的對比可能提供更多的化合物導致的細胞毒性機理信息.這個方法的一個實例中，實時細胞毒性反應分析包括時間依賴的化合物對多種細胞的IC50值的獲得.另一個實例中，實時細胞毒性反應分析可能包括對給定濃度化合物的細胞毒性反應的變化斜率的獲得.另一個實例中，實時分析細胞毒性反應可能包括對給定濃度的化合物的細胞毒性反應對時間的高階導數的獲得.另一個實例中，應用上述方法作多種化合物對多種細胞的細胞毒性分析。在本方法的另一個實例中，實時分析細胞毒性反應可能包括對時間的變化斜率的獲得.在另一個實例中，給定濃度的化合物對細胞作用，實時分析細胞毒性反應可能包括細胞毒性反應對時間的高階導數的獲得.以下給出一些使用本細胞-基底阻抗測試系統進行化合物測試的例子并以困片說明的形式講解.這些例子中，細胞指數的計算與本申請C部分中描述的細胞指數計算方法(A)—樣.本申請的某些困片中使用了歸一化細胞指數.給定時間點的歸一化細胞指數是將該時間點的細胞指數除以參考時間點的細胞指數.所以，參考點的歸一化細胞指數為1.正如本發明所描述的，如杲細胞貼附狀態沒有改變，或改變很小，那么細胞指數越大，孔中的細胞數量越多.細胞指數下降說明有些細胞不再貼附在基質表面，或者在化合物的影響下細胞死亡。細胞指數的增加說明有更多的細胞貼附在基質表面，說明整體細胞數量增加.困5H460細胞受不同濃度抗癌藥paclitaxel作用的時間一細胞指數曲線.試驗中，將H460細胞加入到16孔細胞-基底阻抗檢測器件的孔中.將器件與器件工作臺連接，將器件工作臺(檢測臺)置于37TC，5%C02的組織培養箱中.當細胞培養到指數生長期后用不同濃度的paclita狄l刺激.以15分鐘為間隔連續檢測細胞-基底阻抗50小時，以此檢測細胞對不同濃度paclitaxel的反應.細胞指數由阻抗檢測系統對每一個時間點計算得到并以時間作圖.當paclhaxel的濃度在67nM到500nM之間時，隨濃度升高，H460細胞指數逐漸下降.但加藥后15到20小時都降到最低點，只是達到最低點的時間隨藥物濃度的不同而不同.這一點過后，這些孔的細胞指數逐漸上升，用33nM藥物刺激的孔中，細胞指數在加藥后15小時幾乎沒有什么變化.15小時后細胞指數逐漸上升.細胞對化合物的反應包括但不局限于以下信息細胞在基質(包括電極)上的貼附或粘著狀態(例如，細胞伸展的程度、一個細胞的貼附面積、細胞貼附的緊密程度、細胞形態)、細胞生長或增殖狀態、存活或死亡的細胞數量、細胞骨架改變和重組織、凋亡或壞死的細胞數.細胞狀態信息還包括化合物作用下上述一種或多種狀態的任意改變，例如，如果化合物結合到細胞表面受體，導致細胞形態改變，那么這種結合就能夠用細胞-基底阻抗測量來分析，上述方法能進行的細胞分析包括但不局限于細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞生存、細胞毒性、細胞形態檢測、細胞定量化、細胞質量或性狀控制、時間相關的細胞毒性分析、IgE介導的細胞活化或刺激、受體配體結合、病毒和細菌毒素介導的細胞病理變化和細胞死亡、中性化抗體的檢測和定量化、特異T細胞介導的細胞毒素效應、配體-受體結合的篩選和測量.困6H460細胞受抗腫瘤藥物AC101103作用的細胞指數時間依賴性曲線.試驗中，將H460加入到16孔細胞-基底阻抗檢測器件的孔中.將器件與器件工作臺連接，將器件工作臺置于37TC，5%(:02的組織培養箱中.當細胞培養到指數生長期后用不同濃度的AC101103作用.以30min為間隔連續檢測細胞-基底阻抗20小時，以此檢測細胞對不同濃度藥物的反應.很明顯，困6中的細胞指數曲線和圖5中的有很大不同.當化合物濃度為3.125毫克/毫升，6.25毫克/毫升，12.5毫克/毫升時，細胞指數分別在加藥后5小時、15小時，20小時以后幾乎保持恒定值.化合物濃度為3.125mg/ml和6.25mg/ml時，細胞指數在加入化合物之后5小時和15小時后開始上升.前兩者細胞指數在相應時間以后開始上升.當化合物濃度為25毫克/毫升時，加入化合物后，細胞指數開始逐步而緩慢地下降.當化合物濃度為50毫克/毫升時，加入化合物大約IO小時內細胞指數基本不變，但之后迅速下降.困7A549細胞受阿霉素(doxorubicin)作用藥物動力學反應.在16孔器件中每孔接種10000個A549細胞.將器件與器件工作臺連接，將器件工作臺置于371C，5%<:02的組織培養箱中.藥物處理前用細胞-基底阻抗檢測系統以相同時間間隔檢測細胞貼附和生長過程.當細胞生長到指數生長期，在孔中加入不同濃度的阿審素(doxorubicin).在某些孔中加入相同體積的溶刑作為對照.時間、刑量依賴性的細胞反應由細胞-基底阻抗檢測系統記錄并如困所示.例1.用ACEART-CES系統檢測細胞對抗腫瘸藥物的動態反應.在本研究中，我們用RT-CES系統動態檢測腫瘸細胞對特定機理化療化合物的反應，分析特定細胞反應的模式，我們測試了13個腫瘤細胞系(表l)，包括乳腺、前列腺、肝、結腸、卵巢、腎、纖維原細胞和中柩神經系統的癌細胞.每種腫瘤細胞用11種化療化合物處理，分為以下幾類DNA損傷刑、蛋白激醉抑制劑、抗有絲分裂藥、細胞周期特異抑制刑、蛋白質合成抑制劑和一種未知種類的化合物(表2).細胞和化合物相互作用的模式是動態的，并和劑量有關.我們刻畫并總結了所有被測細胞系和化合物的相互作用模式.困9、10、11展示了Doxorubicin、olomoucine和paclitaxel與12個不同細胞系的相互作用.另外，我們通過檢測細胞周期進程、細胞的存活率和形態，嘗試將特定的細胞反應與細胞指數曲線的形狀(圖12、13和14)聯系起來，從而刻畫這些化合物的生物學效應.更進一步，我們計算每種化合物對各種細胞系的隨時間變化的IC50(圖15)，給出了計算細胞變化指數(CCI)的算法，來刻畫細胞對不同化療試劑的反應.細胞變化指數(CCI)由不同細胞系對不同化療試刑的動態RT-CES反應計算得到。基于CCI值，在時間范圍上的每個CCI值區域用黑白陰影區表示.例如，特定細胞系用特定化合物的IC50濃度處理后，在某個特定時間段，如果CCI值約為零，然后變為正數，達到0.7/DT，那么細胞對這個化合物的反應前后用1矩形和難矩形表示.這種分析的例子見困16.困17的整個黑白陰影困表示細胞對多種化合物的動態反應.在本研究的總結中，我們注意到用RT-CES系統篩選化療試刑，可得出特異的活性模式(activitypattern),它依賴于化合物本身、化合物濃度、作用時間和細胞種類.每種藥物的"特征性"模式(signaturepattern)與特定生物現象相關，例如對數生長、細胞周期停滯、形態變化和細胞死亡.細胞變化指數是RT-CES數據得到的很好的參數，它能夠從數學的角度描述細胞變化.基于CCI值的細胞反應的描述說明，擁有相似作用機理的藥物顯示相似的細胞反應棋式(similarpattern).因此，相似的動態細胞-化合物相互作用模式可說明相似的作用機理、相似的阻斷棋式、或相似的可能的分子靶標。RT-CES系統可以適應高通量動態篩選和分析抗腫瘤化合物，本研究展示的信息密集方法可以用于分析已經存在的腫瘤化療試刑，篩選新的化合物，提供新的思路以研究抗腫瘤試劑作用機理.表I.測試一系列化合物的癌細胞系列表<table>tableseeoriginaldocumentpage94</column></row><table>表ll.用于研究細胞對一系列抗腫瘤化合物的反應的化合物列表<table>tableseeoriginaldocumentpage95</column></row><table>例2細胞毒性檢測與分析(CytotoxicityProfiling)方法勿應.此研究所使用的所有細胞來自ATCC，細胞置于5%C0237°C的培養箱培養.H460、HepG2和HT1080細胞用含5%FBS和1°/。青鏈莓素的RPMI培養基；NIH3T3細胞用含10%FBS和1%青鏈審素的DMEM培養基，勿>^#座》浙.對于每種細胞，接種所示數目的細胞到96孔微孔板(e-plateTM)，每個孔里面都有電極結構，并加入lOOuL培養基.用RT-CES系統(一個細胞-基底阻抗測量系統)每30分鐘檢測一次細胞貼附、伸展和增殖狀態.細胞增殖根據實驗需求在48-72小時的時間段內檢測.電子數據讀取、細胞傳感阻抗以細胞指數的形式顯示出來.齊浙^理*勿>被#'勝發矛人對于每種細胞，根據它們相對的增殖模式(困18)選擇最適宜的細胞濃度.接種所示數目的細胞到艾森16孔或96孔電子檢測板(檢測器件)(本發明的一個檢測器件)，最終體積為100uL體積.用RT-CES系統(本發明的示棋范系統)持續檢測細胞貼附、伸展和增殖，每30分鐘測一次.接種后約24小時，細胞處于對數增長期，用lOOuL溶有所示化合物的培養基處理細胞.另有細胞用DMSO處理，作為對照.根據實驗需要，培養基中最終DMSO濃度在0.25°/。到0.5%的范圍.M7T》V^f.接種數重遞增的NIH3T3細胞到16孔電子檢測器件，并用RT-CES獲得相應的細胞指數.迅速吸出培養基，用廠家提供的步驟對細胞作標準MTT分析.^式知應農^炎.以每孔500,000個細胞的密度在60mm組織培養皿接種A549細胞.大概24小時后，用指定終濃度的Olomoucine處理細胞.16個小時后用PBS洗去，胰蛋白酶消化，PBS洗兩次，用70%甲醇固定，保存在4。C，直到染色.用propidhimiodide染色細胞，在488nm波長處，用流式細胞計數儀(FACS)分析.用RT-CES實時檢測細胞增殖動態為了用RT-CES系統獲得細胞增殖動態，以三個復孔，每孔2500和10,000個細胞的密度，接種四種細胞(H460人肺癌細胞、H1080纖維肉瘤細胞、H印G2人肝肉瘤細胞、NIH3T3鼠纖維原細胞)到艾森96孔電子檢測器件，在指定的時間段(圖18)用RT-CES持續檢測細胞，每30分鐘檢測一次.如圖18所示，每種細胞有它自己的特定動力學軌跡，與接種的細胞數、整體細胞的數量和大小、細胞作用到傳感器表面的程度有關.另外，每種細胞系都有確定的貼附和伸展動力學，以及有確定的細胞進入指數增長階段的時間，這些特征可在細胞培養傳代的不同階段提供良好的中間控制，以能夠標準化地、有效地培養細胞.為了確定RT-CES細胞指數單位與孔中的細胞數量相關，接種遞增數量的NIH3T3細胞到艾森16孔電子檢測板(檢測器件)，并檢測達到IO個小時，獲得這個時間段的細胞指數.困19A顯示細胞數量-細胞指數相關曲線，表明對于這種細胞，RT-CES系統可以檢測少到100個細胞，并在兩個數量級的范圍內達到10000個細胞，細胞數量和細胞指數都是線性關系.另外，困19A顯示實驗終止后，用MTT分析法分析細胞.困19B顯示，即使達到1000個細胞，MTT分析中，與背景值沒有很大的不同；對于超過1000的細胞數量，MTT單位與接種的細胞數重有線性關系.然而，必須記住的是，RT-CES能夠進行動態持續的測量，而圖19顯示的只是單一的一個點，因為MTT分析是一種單點分析方法.用RT-CES系統估計藥物與靶細胞的相互作用為了能夠用RT-CES系統估計藥物效力，確定Tamoxifen對不同細胞系的IC50值，與加入Tamoxifen后48小時的MTT分析比較。根據表III，從RT-CES系統得到的IC50與從MTT分析得到的非常一致，說明RT-CES系統可以用于估計各種藥物對不同貼壁細胞系的作用效力.為了觀察藥物與靶細胞作用的動力學特點，接種A549肺癌細胞到艾森96孔電子檢測板(檢測器件).持續檢測細胞，直到細胞進入對數生長階段，按照指示的終濃度在細胞中加入不同濃度的paclitaxel.如圖20A顯示，最高濃度的paclitaxel最早導致細胞毒性效應，主要來自可由AnnexinV著色，以確認的帶來的細胞死亡(困20B).值得注意的是，細胞從最初藥物的細胞毒性效應恢復，并開始重新增殖.造成這個現象的原因仍在探索中，可能是paclitaxel的代謝和失活，也可能是細胞中出現抗paclitaxel的部分細胞群(subpopulation).不過這個實驗清晰地證明RT-CES系統提供的實時檢測的極大優勢，并提供使用者觀察和估計藥物作用的整個過程的機會，提供了細胞存活率或化合物細胞毒性之外的更多信息.困20A中觀察到的現象，很容易被傳統的單點分析方法(如MTT等)忽視.使用RT-CES系統持續檢測藥物與靶細胞的相互作用的另一個優勢是，用戶可以獲得研究感興趣藥物作用機理的思路或信息.為了證明這一點，接種A549細胞到艾森96孔微孔檢測器件，用RT-CES系統持續檢測.細胞或用DMSO處理作為對照，或用100pMOlomoucine處理，Olomoucine是CDK抑制劑，能導致細胞周期停滯在G1">S轉換期或G2^M轉換期，這取決于細胞種類.如困21A所示，將Olomoucine加入到指數生長期的A549細胞，導致細胞指數軌跡停滯，保持在細胞周期阻斷的穩定狀態，細胞既不增殖也不死亡.用DMSO處理的對照細胞持續增殖，直到平臺期，即它們達到接觸抑制，細胞指數記錄無變化.為了用RT-CES檢測證明Olomoucine對A549細胞的作用確實是因為阻斷細胞周期，在組織培養皿上生長的A549細胞用同樣濃度的DMSO和Olomoucine處理，然后用流式細胞儀分析.如困21B所示，流式細胞儀分析顯示，用指示濃度的Olomoucine處理的A549細胞細胞周期停止在G2今M期，此時CDKs(如CDK2)活化.總而言之，用RT-CES系統動態檢測藥物與靶細胞的相互作用，提供用戶理解藥物作用機理和與細胞作用的模式的機會。為了使RT-CES系統用于細胞毒性分析，我們檢測不同機理的細胞毒性試劑與A549細胞的相互作用。圖22顯示RT-CES系統測得的A549細胞的特征性曲線，細胞用不同濃度的5-fluorouracil、vinblastine和staurosporine處理.根據困22，動態檢測給定細胞毒性試刑與細胞的相互作用，產生特征性動力學模式圖，它們與細胞背景、藥物濃度、作用時間和藥物作用機理有關。由于每種化合物有其獨特的模式，可以通過比較未知作用機理和已知作用機理的化合物作的動力學模式，將這些動力學軌跡用于確定化合物作用于未知靶標的機理.用RT-CES系統無標記動態檢測細胞增殖、存活率和細胞毒性，相對傳統終點分析有著明顯而重大的優勢.它允許內在的細胞質量控制，保證不同分析的一致性和可重復性.動態檢測可以觀察藥物與靶細胞作用的所有階段，用戶就能夠優選地理解藥物作用的模式和作用機理.更進一步，藥物與靶細胞作用的實際動力學軌跡非常重要，因為它提供藥物作用機理的線索.最后，因為每種化合物或藥物在與靶細胞作用外都有自己的特性，RT-CES系統可以用于確定藥物與未知靶標的作用機理.表III.用Tamoxifen處理不同癌細胞系，比較用RT-CES系統得到的和用MTT分析得到的ICSO值.將給定細胞系接種到艾森16孔檢測器件，并用RT-CES系統檢測.大約24小時后，用遞增濃度的Tamoxifen處理細胞，然后繼續檢測.實驗在大約48小時后結束，然后用MTT分析16孔檢測器件中的細胞.用RT-CES系統得到的IC-50是與時間相關的.在表中，顯示藥物處理大約48小時后RT-CES系統確定的和MTT分析確定的IC-50值.HT108022.4jiM30.0jiMNIH3T316.019都MH印G215.216.2HUEVEC7.58.0fiM這里所有引用的文獻，包括專利、專利申請和發表文章，還包括目錄中引用的文獻都以參考文獻的方式被全部整合到本申請中.標題僅為方便讀者閱讀，并不限制發明的范圍。權利要求1.一種用來檢測細胞-基底阻抗的器件，包括a)一個絕緣的基底；b)加工于基底上的兩個或多個電極陣列，這兩個或多個電極陣列中的每一個電極陣列都包含兩個電極結構；c)位于基底上的兩個或多個以上的液體容器，且所述兩個或多個電極陣列中的每一個陣列與所述兩個或多個以上的液體容器中的一個對應；d)至少兩個連接盤，每一個連接盤都位于基底的末端；其中在所述這兩個或多個電極陣列中的每個電極陣列里的兩個電極結構是由多個電極部件組成的，所述至少兩個電極陣列中的每一個電極陣列的上述兩個電極結構中的第一個電極結構和至少兩個連接盤中的一個相連，而所述至少兩個電極陣列中的每一個電極陣列的上述兩個電極結構中的第二個電極結構則和至少兩個連接盤中的另一個相連；其中所述兩個或多個以上電極陣列中的至少兩個陣列共用一個連接盤；每個電極陣列的電極電阻在整個陣列上的分布是近似均勻的；而且，上述基底有一個適合細胞貼附或生長的表面，而細胞在上述基底上的貼附或生長可引起每個電極陣列中電極結構間可測量的阻抗的變化.2,—個細胞-基底阻抗測量系統，包括a)—個或多個權利要求1中的器件，至少兩個液體容器是指兩個或多個孔，兩個或多個孔的至少兩個孔的底部有電極陣列，上述電極陣列可獨立選通，進一步，上述器件可以用于檢測與細胞行為相關的阻抗值的不同；b)阻抗分析儀；c)器件檢測臺，包含電路，可連接上述器件以及可選擇性地連接上述器件的兩個或多個以上電極陣列到阻抗分析儀；和d)軟件程序系統，控制上述工作臺，記錄和分析阻抗分析儀3.產生至少一條細胞生長曲線的方法，包括提供權利要求l中的器件；連接上述器件和阻抗分析儀；在上迷器件的至少一個液體容器中加入細胞；在上述至少一個孔中加入細胞后的三個或更多個時間點檢測上述至少一個液體容器的阻抗，獲得阻抗值；和作上述三個或更多個時間點阻抗值的時間依賴性曲線，產生上述至少一個液體溶液的細胞的生長曲線.4.權利要求3的方法，所述的阻抗測量包括在幾分鐘到幾天的分析階段以規則和不規則的時間間隔檢測阻抗.5.權利要求3的方法，進一步包括從每個上述三個或更多個時間點的阻抗值獲得細胞指數；作上述三個或更多個時間點細胞指數的時間依賴性曲線，產生關于上述至少一個液體容器的細胞的生長曲線.6.權利要求3的方法，所述的三個或更多個時間點是四個或更多個時間點，上述四個或更多個時間點中至少一個時間點是在將細胞加入至少一個液體容器之前.7.權利要求4的方法，其中所述生長曲線用于計算一個或多個細胞生長或細胞行為的動力學參數.8.權利要求7的方法，其中所述生長曲線用于計算停滯期的時間長度、細胞貼附的時間、細胞貼附率、或細胞倍增時間.9.一種產生至少一條細胞生長曲線的方法，包括準備權利要求2中的系統；將細胞接種到上述系統的至少一個孔中；在至少一個孔中加入細胞后的三個或更多個時間點檢測所述至少一個孔的阻抗，獲得阻抗值；作上述三個或更多個時間點的阻抗值的時間依賴性曲線，產生關于所述至少一個孔中的細胞的生長曲線。10.—種定量細胞的方法，包括提供權利要求l中的器件；將器件連接到阻抗分析儀；將細胞接種到上述系統的至少一個液體容器中；在上述至少一個孔加入細胞后的一個或多個時間點檢測所述至少一個液體容器的阻抗；對于上述一個或多個時間點，從阻抗值獲得細胞指數；在一個或更多個時間點，在提前獲得的聯系細胞數量和細胞指數的公式的基礎上，用上述細胞指數確定上述至少一個液體容器中的細胞數量.11.權利要求10的方法，所述的提前獲得的公式通過以下方法獲得提供權利要求l中的器件；將器件與阻抗分析儀連接；將不同數量的細胞接種到器件的至少兩個液體容器中，其中細胞數量用不同于阻抗測重的方法確定；在一個或更多個時間點測量至少一個液體容器的阻抗值；從測量的阻抗獲得一個或更多個時間點的細胞指數；在上述細胞指數和細胞數量的基礎上獲得公式.12.—種產生至少兩種細胞的生長曲線的方法，包括提供權利要求l中的器件；連接器件和阻抗檢測儀；將細胞接種到器件的兩個或多個液體容器中，其中所述兩個或多個液體容器中的至少一個液體容器接種一種細胞，所述兩個或多個液體容器中的至少另一個液體容器接種另一種細胞，提供包含不同種類細胞的至少兩個液體容器；在上述兩個或更多個液體容器中加入細胞后的三個或更多個時間點，檢測上述至少兩個含不同細胞的液體容器的阻抗；在三個或更多個時間，從上述至少兩個含不同細胞的液體容器的阻抗值計算細胞指數；作三個或更多個時間點，上述至少兩個含不同細胞的液體容器的細胞指數-時間曲線，產生不同種類細胞的生長曲線.13.權利要求12的方法，進一步包括在加入細胞到至少兩個液體容器之前的至少一個時間點檢測至少兩個液體容器的阻抗.14.權利要求13的方法，其中所述阻抗測量包括在幾分鐘到幾天的分析區間，以規則或不規則的時間間隔檢測阻抗.15.權利要求14的方法，其中所述生長曲線用于計算一個或多個細胞生長和細胞行為的動力學參數，其中所述一個或多個細胞生長和細胞行為的動力學參數包括一個或多個停滯期的長度、細胞貼附時間、細胞貼附率或細胞倍增時間，16.權利要求12的方法，進一步包括對比兩種或更多種細胞的生長曲線.17.權利要求15的方法，進一步包括比較兩種或更多種細胞的細胞生長和細胞行為的一個或多個動力學參數.18.權利要求12的方法，其中所述兩種或更多種細胞中的至少一種細胞是癌細胞，19.權利要求12的方法，其中所述兩種或更多種細胞中的至少一種細胞是基因修飾細胞.20.權利要求12的方法種，其中所述兩種或更多種細胞中的至少一種細胞被病毒感染.21.—種產生至少兩種細胞的生長曲線的方法，包括提供權利要求2的系統；在器件的兩個或更多個孔中加入細胞，上述兩個或更多個孔中至少一個孔接受一種細胞，上迷兩個或更多個孔的至少另一個孔接受另一種細胞，這樣就提供包含不同種類細胞的至少兩個孔；在上述兩個或更多個孔中加入細胞之后至少三個或更多個時間點，檢測包含不同種類細胞的至少兩個孔的阻抗；在上述三個或更多個時間點，獲得關于至少兩個含不同種類細胞的孔的細胞指數；作上述三個或更多個時間點的至少兩個含不同種類細胞的孔的細胞指數的時間依賴性曲線，產生不同細胞的生長曲線.22.—種分析細胞對被測化合物的反應的方法，包括提供權利要求2的系統；將細胞接種到上述系統的兩個或更多個孔中；將至少一種化合物加入上述兩個或更多個含細胞的孔的至少一個孔中，以提供至少一種化合物測試孔；提供上述兩個或更多個孔的至少一個孔作為對照孔，接種細胞，但不加入化合物；在加入至少一種化合物之后三個或以上時間點檢測上述至少一個化合物測試孔和至少一個對照孔的阻抗；分析加入上述測試化合物到上述至少一個化合物測試孔后，三個或更多個時間點至少一個化合物測試孔和至少一個對照孔的阻抗，獲得細胞對至少一種被測化合物的反應信息.23.權利要求22的方法，進一步包括，在上述至少一個測試化合物孔加入上述至少一種化合物之前至少測量一次上述至少一個加有化合物的孔和至少一個對照孔的阻抗.24.權利要求23的方法，阻抗測重包括在幾分鐘到幾天的分析時間內，以規則或不規則的時間間隔進行.25.權利要求23的方法，所述的分析包括作細胞阻抗值依賴于時間的曲線，獲得至少一種被測化合物的阻抗曲線和至少一條對照阻抗曲線.26.權利要求25的方法，進一步包括比較所述至少一條化合物的阻抗曲線和所述至少一條對照阻抗曲線.27.權利要求26的方法，所述的比較，提供被測化合物作用下細胞狀態或行為的信息，細胞狀態或行為至少包括以下所列的一種細胞貼附或粘著、細胞生長或增殖、存活細胞或死亡細胞的數重、細胞骨架的改變和重組織、凋亡或壞死細胞的數量.28.權利要求27的方法，所述的分析是對以下細胞狀態的分析細胞存活率、細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞毒性、細胞形態改變、細胞周期改變、IgE介導的細胞活化或刺激、受體-配體結合、細胞定量、細胞質量或性狀控制、時間依賴的細胞周期檢測、中性化抗體的檢測和定重、特異T細胞介導的細胞毒性反應、病毒和細菌毒素介導的細胞病理改變或細胞死亡.29.權利要求22的方法，所述的分析包括獲得細胞指數、歸一化細胞指數或厶細胞指數.30.權利要求29的方法，進一步包括作上述至少一個化合物測試孔的所述細胞指數、歸一化細胞指數或厶細胞指數對時間的依賴性曲線，產生至少一種被測化合物的細胞指數曲線和至少一條對照細胞指數曲線.31.權利要求30的方法，進一步包括比較至少一種被測化合物的細胞指數曲線和至少一條對照細胞指數曲線.32.權利要求31的方法，上述至少一條被測化合物細胞指數曲線和至少一條對照細胞指數曲線的比較，提供被測化合物作用下，細胞狀態或細胞行為改變的信息.33.權利要求32的方法，所述的細胞狀態或細胞行為指至少一種以下所列情況貼附或粘著狀態、細胞生長或增殖狀態、存活細胞或死亡細胞的數量、細胞骨架改變或重組織、凋亡或壞死的細胞數.34.權利要求33的方法，所述的分析是分析細胞存活率、細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞毒性、細胞形態變化、細胞周期變化、IgE介導的細胞活化或刺激、受體-配體結合、細胞定量化、細胞質重或性狀控制、時間依賴的細胞周期檢測、中性化抗體的檢測和定量化、特定T細胞介導的細胞毒性效應、病毒和細菌毒素介導的細胞病理改變或細胞死亡.35.權利要求22的方法，所述的分析包括從上述至少一個化合物測試孔和上述至少一個對照孔的阻抗度量獲得細胞變化指數(CCI)或細胞指數的二階導數.36.權利要求35的方法，所述的獲得細胞變化指數或細胞指數二階導數是獲得一個細胞變化指數(CCI).37.權利要求36的方法，進一步包括在給定時間點確定至少一個被測化合物孔和至少一個對照孔的CCI值，CCI值分以下幾類約等于0.7/DT、遠大于0.7/DT、大于零且小于0.7/DT、約等于零、小于零、或遠小于零；CCI約等于0.7/DT說明細胞以對數生長率增長；CCI遠大于0.7/DT說明細胞增長快于對數生長；CCI大于零且小于0.7/DT說明細胞增長慢于對數生長；CCI約等于零說明沒有增長(恒定的細胞指數)；CCI小于零說明細胞在離開貼附基質；CCI遠小于零說明細胞快速離開貼附基質.38.權利要求36的方法，進一步包括作CCI時間依賴性曲線，獲得至少一條被測化合物的細胞改變指數曲線(CCI曲線)和至少一條對照細胞改變指數曲線(CCI曲線).39.權利要求38的方法，進一步包括對比至少一條被測化合物的CCI曲線和至少一條對照CCI曲線.40.權利要求39的方法，上述至少一條被測化合物CCI曲線和上述至少一條對照CCI曲線的比較，提供細胞對上述至少一種被測化合物處理的反應，細胞狀態或細胞行為指至少一種以下所列情況細胞貼附或粘著狀態、細胞生長或增殖狀態、存活細胞或死亡細胞的數量、細胞骨架改變或重組織、凋亡或壞死的細胞數.41.權利要求39的方法，所述的分析是分析細胞存活率、細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞毒性、細胞形態變化、細胞周期變化、IgE介導的細胞活化或剌激、受體-配體結合、細胞定量化、細胞質量或性狀控制、時間依賴的細胞周期檢測、中性化抗體的檢測和定量化、特定T細胞介導的細胞毒性效應、病毒和細菌毒素介導的細胞病理改變或細胞死亡.42.分析兩種或更多種細胞對被測化合物的反應的方法，包括提供權利要求2的系統；將細胞接種到上迷系統的兩個或以上的孔中，兩個或更多個孔中至少一個孔接受一種細胞、兩個或更多個孔的至少另一個孔接受另一種細^fc;在至少一個有一種細胞的孔和至少一個有另一種細胞的孔中加入至少一種被測化合物，得到至少兩個含不同細胞的測試孔；準備至少兩個對照孔，所述對照孔的至少一個孔接受一種細胞，所述對照孔的至少另一個孔接受另一種細胞，得到至少兩個含不同細胞的對照孔；在加入上述至少一種化合物后三個或更多個時間點，測量所述至少兩個含不同細胞的測試孔和所述至少兩個含不同細胞的對照孔的阻抗；分析上述至少兩個含不同細胞的測試孔和至少兩個含不同西把的對照孔的阻抗值，獲得不同細胞對至少一種被測化合物的反應的信息.43.權利要求42的方法，進一步包括在至少兩個測試孔加入至少一種測試化合物之前的至少一個時間點測量所述至少兩個含不同細胞的測試孔和所述至少兩個含不同細胞的對照孔的阻抗.44.權利要求43的方法，所述的阻抗測量包括在幾分鐘到幾天的分析時間內，以規則或不規則的時間間隔進行；進一步，分析包括作細胞阻抗值的時間依賴性曲線，獲得至少兩種細胞的被測化合物阻抗曲線和至少兩種細胞的對照阻抗曲線；比較至少兩種細胞的被測化合物阻抗曲線和至少兩種細胞的對照阻抗曲線；和比較上述至少兩種細胞中的一種細胞的被測化合物阻抗曲線和另一種細胞的被測化合物阻抗曲線，評估不同細胞對至少一種被測化合物的反應的異同.45.權利要求44的方法，所述的分析是指分析細胞存活率、細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞毒性、細胞形態變化、細胞周期變化、IgE介導的細胞活化或刺激、受體-配體結合、細胞定量化、細胞性狀控制、時間依賴的細胞周期檢測、中性化抗體的檢測和定量化、特定T細胞介導的細胞毒性效應、病毒和細菌毒素介導的細胞病理改變或細胞死亡；其中所述評估不同細胞對所述至少一種被測化合物的反應是指評估被測化合物處理后至少一種以下細胞狀態的不同細胞貼附或粘著狀態、細胞生長或增殖狀態、生存細胞或死亡細胞的數量、細胞骨架改變或重組織、凋亡或壞死的細胞數.46.權利要求42的方法，所述的分析包括從至少兩個含不同細胞的被測化合物孔和至少兩個含不同細胞的對照孔的阻抗值獲得細胞指數、歸一化細胞指數或厶細胞指數；作上述細胞指數、歸一化細胞指數或厶細胞指數的時間依賴性曲線，獲得每種細胞被測化合物的細胞指數曲線和對照細胞指數曲線；和比較上述至少兩種細胞的被測化合物細胞指數曲線和對照細胞指數曲線，比較上述是少兩種細胞種的一種細胞和另一種細胞的被測化合物細胞指數曲線，估計上述被測化合物對至少兩種細胞的作用.47.權利要求42的方法，所述的分析包括，從所述至少兩個含不細胞變化指數(cci)或細胞指數的二、階導數.、48.權利要求47的方法，所述的細胞變化指數或細胞指數的二階導數是細胞變化指數(CCI)，并且此方法進一步包括對至少兩個含不同細胞的測試孔和至少兩個含不同細胞的對照孔作CCI的時間依賴性曲線，獲得至少兩種細胞被測化合物CCI曲線和至少兩種不同細胞的對照CCI曲線；和更進一步比較至少兩種不同細胞的被測化合物CCI曲線和至少兩種不同細胞的對照CCI曲線，比較至少兩種不同細胞中的被測化合物CCI曲線中的至少一種與至少一種其它不同細胞的被測化合物CCI曲線，評估不同細胞對被測化合物處理的反應.49.分析細胞對兩種或更多種被測化合物的反應的方法，包括提供權利要求2中的系統；將細胞接種到系統的三個或更多個孔中；在上述三個或更多個含細胞的孔的至少一個孔中加入一種被測化合物，在上述三個或更多個含細胞的孔的至少另外一個孔中加入另一種化合物，這樣就準備了至少兩個加入不同化合物的孔；準備至少一個對照孔，接種細胞，但不加化合物；在加入上述化合物后三個或更多個時間點，檢測上述加入至少兩種化合物的孔和上述至少一個對照孔的阻抗；分析在加入上述測試化合物到上述至少兩個化合物測試孔后，三個或更多個時間點測得的上述至少兩個不同化合物的測試孔和至少一個對照孔測得的阻抗值，獲得細胞對至少兩種被測化合物的反應信息，50.權利要求49的方法，進一步包括在上述至少兩個化合物測試孔加入化合物之前的至少一個時間點測量上述至少兩個化合物測試孔和至少一個對照孔的阻抗.51.權利要求50的方法，所述的阻抗測重包括在幾分鐘到幾天的分析時間內，以規則或不規則的時間間隔進行。52.權利要求51的方法，所述的分析包括作阻抗-時間依賴性曲線，獲得至少兩種被測化合物阻抗曲線和至少一條對照阻抗曲線；比較上述至少兩條被測化合物阻抗曲線和至少一條對照阻抗曲線；和比較上述至少兩種不同化合物中的至少一種和至少另外一種的阻抗曲線，評估細胞對不同化合物的反應的異同.53.權利要求52的方法，所述的分析是指分析細胞存活率、細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞毒性、細胞形態變化、細胞周期變化、IgE介導的細胞活化或刺激、受體-配體結合、細胞定量化、細胞性狀控制、時間依賴的細胞周期檢測、中性化抗體的檢測和定量化、特定T細胞介導的細胞毒性效應、病毒和細菌毒素介導的細胞病理改變或細胞死亡；估計細胞對不同被測化合物的反應是指估計被測化合物處理后至少一種以下細胞狀態的不同細胞貼附或粘著狀態、細胞生長或增殖狀態、生存細胞或死亡細胞的數量、細胞骨架改變或重組織、凋亡或壞死的細胞數.54.權利要求53的方法，所述的分析包括從上述至少兩種不同化合物測試孔和至少一個對照孔測得的阻抗值獲得細胞指數、歸一化細胞指數、或厶細胞指數；進一步包括作上述細胞指數、歸一化細胞指數、或A細胞指數的時間依賴性曲線，獲得上述至少兩種化合物測試孔和至少一個對照孔的細胞指數(CI)曲線；更進一步包括比較上述至少兩種被測化合物CI曲線和至少一條對照CI曲線；和比較上述至少兩種不同化合物中的至少一種和至少另外一種的CI曲線，評估細胞對不同被測化合物處理的不同反應.55，權利要求49的方法，所述的分析包括從所述至少兩個不同化合物測試孔和至少一個對照孔的阻抗值獲得細胞變化指數(CCI)或細胞指數的二階導數.56.權利要求55，所述的細胞變化指數(CCI)或細胞指數的二階導數是細胞變化指數(CCI).57.權利要求56的方法，進一步包括作上述至少兩個不同化合物測試孔和至少一個對照孔CCI的時間依賴性曲線，獲得至少兩種被測化合物CCI曲線和至少一條對照CCI曲線；更進一步包括比較至少兩種被測化合物CCI曲線和至少一條對照CCI曲線，和比較上述至少兩種不同化合物中的至少一種和至少另外一種的CCI曲線，評估細胞對不同被測化合物處理的不同反應.58.分析一種或多種化合物對細胞的作用的方法，具體為提供權利要求2的細胞-基底阻抗測量系統；將細胞接種到三個或更多個孔中；將不同濃度的被測化合物加入到上述三個或更多個有細胞孔中的兩個或更多個孔中，提供兩個或更多個上述化合物的不同濃度測試孔；準備至少一個對照孔，接種細胞，但不加入被測化合物；在上述化合物測試孔加入上述不同濃度化合物之前的至少一個時間點和在上述兩個或更多個孔中加入上述不同濃度化合物之后的三個或更多個時間點，測量上述兩個或更多個化合物測試孔和上述至少一個對照孔的阻抗，獲得上述兩個或更多個化合物測試孔和上述至少一個對照孔的阻抗值；分析上述兩個或更多個化合物測試孔和上述至少一個對照孔的阻抗值，評價被測化合物對細胞的作用.59.權利要求58的方法，所述的測量阻抗包括在幾分鐘到幾天的時間內以規則或不規則的時間間隔進行.60.權利要求58的方法，所述的分析包括作上述含不同濃度化合物的兩個或更多個測試孔阻抗的時間依賴性曲線，獲得兩個或更多個濃度被測化合物阻抗曲線；作上述至少一個對照孔阻抗的時間依賴性曲線，獲得至少一條對照阻抗曲線.61.權利要求60的方法，進一步包括比較上述三個或更多個濃度的化合物阻抗曲線中的一個濃度阻抗曲線和至少一條對照阻抗曲線，評價被測化合物對細胞的作用.62.權利要求58的方法，所述的分析包括對上述兩個或更多個含不同濃度被測化合物的測試孔和至少一個對照孔，從阻抗值獲得細胞指數、歸一化細胞指數、或A細胞指數。63.權利要求62的方法，進一步包括作上述至少兩個含不同濃度化合物的測試孔的細胞指數、歸一化細胞指數、或A細胞指數的時間依賴性曲線，提供兩個或更多個濃度下化合物的CI曲線；作上述至少一個對照孔的細胞指數、歸一化細胞指數、或A細胞指數的時間依賴性曲線，提供至少一個對照孔的Cl曲線.64.權利要求63的方法，進一步包括比較至少一個濃度的化合物CI曲線和上述至少一個對照曲線，評價上述被測化合物對細胞的作用。65.權利要求64的方法，所述的的分析是指分析細胞存活率、細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞毒性、細胞形態變化、細胞周期變化、IgE介導的細胞活化或刺激、受體-配體結合、細胞定量化、細胞質量或性狀控制、時間依賴的細胞周期檢測、中性化抗體的檢測和定量化、特定T細胞介導的細胞毒性效應、病毒和細菌毒素介導的細胞病理改變或細胞死亡；和評估細胞對被測化合物的反應是指確定不同濃度被測化合物處理后細胞狀態的改變，細胞狀態改變包括至少一種以下狀態的改變細胞貼附或粘著狀態、細胞生長或增殖狀態、生存細胞或死亡細胞的數量、細胞骨架改變或重組織、調亡或壞死的細胞數.66.權利要求62的方法，進一步，在至少一個時間點，作上述細胞指數、歸一化細胞指數、或A細胞指數的化合物濃度依賴性曲線，產生測量阻抗的一個或多個時間點的刑童反應曲線.67.權利要求66的方法，進一步包括在一個或多個時間點，用上述一條或多條劑量反應曲線計算化合物的時間依賴的IC5、ICIO、IC20、IC30、IC40、IC50、IC60、IC70、IC80、IC90或IC95.68.權利要求67的方法包括在一個或多個時間點，用上述一條或多條劑量反應曲線計算化合物時間依賴的一個或多個IC-50.69.權利要求62的方法，進一步包括從阻抗值獲得細胞指數，從細胞指數獲得細胞變化指數(CCI)或細胞指數的二階導數，阻抗值來自上述三個或更多個含不同濃度測試化合物的測試孔中的一個孔和至少一個對照孔。70.權利要求69的方法，所述的細胞變化指數(CC1)或細胞指數的二階導數是細胞變化指數(CCI).71.權利要求70的方法，進一步包括在給定時間點確定上述兩個或更多個不同濃度被測化合物的至少一個孔和至少一個對照孔的細胞變化指數(CCI)屬于以下哪個范閨約等于0.7/DT、遠大于0.7/DT、大于零且小于0.7/DT、約等于零、小于零、或遠小于零；CCI約等于0.7/DT說明細胞以對數生長率增長；CCI遠大于0.7/DT說明細胞增長快于對數生長；CCI大于零且小于0.7/DT說明細胞增長慢于對數生長；CCI約等于零說明沒有增長(恒定的細胞指數)；CCI小于零說明細胞離開貼附基質；CCI遠小于零說明細胞快速離開貼附基質.72.權利要求70的方法，進一步包括對兩個或更多個不同濃度化合物的至少一個孔和至少一個對照孔作細胞變化指數(CCI)的時間依賴性曲線，獲得至少一條被測化合物CCI曲線和至少一條對照CCI曲線；和進一步包括比較上述至少一條被測化合物CCI曲線和至少一條對照CCI曲線.73.權利要求72的方法，分析被測化合物對細胞的作用包括確定不同濃度中的一個濃度化合物處理后細胞狀態的變化，細胞狀態變化包括至少一種以下狀態細胞貼附或粘著狀態、細胞生長或增殖狀態、存活細胞或死亡細胞的數量、細胞骨架改變或重組織、凋亡或壞死的細胞數.74.權利要求73的方法，所述的的分析是指分析細胞存活率、細胞貼附、細胞凋亡、細胞分化、細胞增殖、細胞毒性、細胞形態變化、細胞周期變化、IgE介導的細胞活化或刺激、受體-配體結合、細胞定量化、細胞質重或性狀控制、時間依賴的細胞周期檢測、中性化抗體的檢測和定量化、特定T細胞介導的細胞毒性效應、病毒和細菌毒素介導的細胞病理改變或細胞死亡.75.研究化合物的作用機理的方法，包括提供權利要求2的細胞-基底阻抗測重系統；將細胞接種到上述系統的一個或多個孔；將被測化合物加入到至少一個上述一個或多個含細胞的孔中，得到至少一個測量孔；提供至少一個對照孔，接種細胞，但不加入化合物；在至少一個孔加入上述化合物之前的至少一個時間點和在至少一個孔加入上述化合物之后的三個或更多個時間點，測量上述至少一個測量孔和至少一個對照孔的阻抗，獲得上述至少一個測試孔和至少一個對照孔的阻抗值；在至少三個時間點作上述至少一個測試孔的阻抗-時間依賴性曲線，獲得至少一條被測化合物阻抗曲線；在至少三個時間點作上述至少一個對照孔的阻抗-時間依賴性曲線，獲得至少一條對照阻抗曲線；比較上述至少一個測試孔的阻抗曲線和至少一個對照孔的阻抗曲線，確定被測化合物對細胞生長或細胞行為有明顯作用的時間段.這里確定的時間段提供被測化合物作用下，細胞狀態變化的信息.細胞狀態指以下狀態的至少一種細胞貼附或粘著狀態、細胞生長或分化狀態、存活或死亡的細胞數重、細胞骨架組織或結構、凋亡或壞死的細胞數量.76.權利要求75的方法，所述的阻抗測量包括在幾分鐘到幾天的時間內以規則或不規則的時間間隔測量阻抗，77.比較被測化合物與已知化合物的活性的方法，具體為提供權利要求2的系統；將細胞接種到系統的兩個或多個孔中；將至少一種被測化合物加入到上述兩個或多個有細胞的孔中的一個孔中，得到至少一個測試孔，將至少一種已知對細胞有明顯作用、且已知作用機理的化合物到另外至少一個有細胞的孔中，獲得至少一個已知化合物孔；提供至少一個對照孔，加入細胞，但不加化合物；在加入上述化合物之前至少一個時間點和加入上述化合物之后至少三個時間點，測量上述測量孔、已知化合物孔和對照孔的阻抗；作上述至少一個測試孔的阻抗的時間依賴性曲線，獲得至少一條測試化合物阻抗曲線；作上述至少一個已知化合物孔的阻抗的時間依賴性曲線，獲得至少一條已知化合物阻抗曲線；作上述至少一個對照孔的阻抗的時間依賴性曲線，獲得至少一條對照阻抗曲線；比較上述至少一條被測化合物阻抗曲線和至少一種已知化合物阻抗曲線，確定在上迷已知化合物起明顯作用的時間段，被測化合物對細胞生長和細胞行為是否有明顯作用，確定已知化合物和被測化合物對細胞的作用時間，和作用效果的異同；在上述比較的基礎上，確定被測化合物的作用類型對上述細胞沒有作用；有未分類作用；有以下作用的一種或多種影響給定細胞的DNA復制、拓樸異構蘇活性、端粒酶活性、轉錄、翻譯、細胞骨架組織、細胞骨架活性、凋亡、細胞周期控制、細胞周期進程、細胞分裂、激醉活性、或組蛋白功能.78.研究化合物作用機理的方法，具體為提供權利要求2的細胞-基底阻抗測量系統；將細胞接種到系統的一個或多個孔中；在至少一個上述一個或多個有細胞的孔中加入被測化合物，得到至少一個測試孔；提供至少一個對照孔，接種細胞但不加入化合物；在加入上述化合物之前的至少一個時間點和加入上述化合物之后的至少三個時間點，檢測至少一個測試孔和至少一個對照孔的阻抗，獲得至少一個測試孔和至少一個對照孔的阻抗值.在上述加入化合物之前的至少一個時間點和加入化合物之后的至少三個時間點的每一個時間點，通過上述至少一個測試孔和至少一個對照孔的阻抗值獲得細胞指數(CI);作上述至少三個時間點至少一個測試孔CI時間依賴性曲線，獲得至少一條被測化合物CI曲線；作上述至少三個時間點至少一個對照孔CI時間依賴性曲線，獲得至少一條對照CI曲線；比較上述至少一個測試孔CI曲線和至少一個對照孔CI曲線，確定被測化合物對細胞生長和細胞行為有明顯作用的時間段，這個時間段提供關于化合物作用下細胞狀態的變化的信息，細胞狀態是指以下狀態的至少一種細胞貼附或粘著狀態、細胞生長或分化狀態、存活或死亡的細胞數量、細胞骨架組織或結構、凋亡或壞死的細胞數量.79.權利要求78的方法，所述的阻抗測量包括在幾分鐘到幾天的分析時間內，以規則或不規則的時間間隔測量阻抗.80.比較測試化合物與已知化合物的活性的方法，具體為提供權利要求2的系統；將細胞接種到兩個或多個孔；將至少一種被測化合物加入到上述兩個或多個有細胞的孔的至少一個孔中，得到至少一個測試孔，將至少一種已知對細胞有明顯作用且已知作用機理的化合物加入到上述兩個或多個有細胞的孔的至少另一個孔中，得到至少一個已知化合物孔；提供至少一個對照孔，接種細胞但是不加化合物；在加入上述化合物之前的至少一個時間點和加入上述化合物之后的至少三個時間點，檢測上述至少一個測試孔、上述至少一個已知化合物孔和上述至少一個對照孔的阻抗值；在加入上述化合物之前的至少一個時間點和加入上述化合物之后的至少三個時間點，從上述至少一個測試；L、上述至少一個已知化合物孔和上述至少一個對照孔的阻抗值獲得細胞指數(CI);作上述至少一個測試孔的CI時間依賴性曲線，獲得至少一條被測化合物的CI曲線；作上述至少一個已知化合物的CI時間依賴性曲線，獲得已知化合物的CI曲線；作上述至，一個對照孔的CI時間依賴性曲線，獲得至少一條對照CI曲線；比較上述至少一個化合物測試孔的被測化合物CI曲線和上述至少一個已知化合物孔的已知化合物CI曲線，確定被測化合物是否在已知化合物對細胞生長和細胞行為有明顯作用的時間段對細胞有明顯作用，確定被測化合物和已知化合物對細胞的作用時間、作用率和作用效杲的異同；在上述比較的基礎上，確定被測化合物的作用類型對上述細胞沒有作用；有未分類作用；有以下作用的一種或多種影響給定細胞的DNA復制、拓樸異構醉活性、端粒醉活性、轉錄、翻譯、細胞骨架組織、細胞骨架活性、凋亡、細胞周期控制、細胞周期進程、細胞分裂、激蘇活性、或組蛋白功能.81.研究化合物作用機理的方法，具體為提供權利要求2的細胞-基底阻抗測量系統；將細胞接種到上述系統的一個或多個孔中；將一種化合物加入到上述一個或多個有細胞的孔的至少一個孔中，得到至少一個測試孔；提供至少一個對照孔，加入細胞但不加化合物；在上述至少一個孔中加入上述化合物之前的至少一個時間點和在上述至少一個孔中加入上述化合物之后的至少三個時間點，檢測上述至少一個測試孔和上述至少一個對照孔的阻抗，獲得上述至少一個測試孔和上述至少一個對照孔的阻抗值；在上述加入化合物之前的至少一個時間點和加入化合物之后的至少三個時間點的每一個時間點，從上述至少一個化合物測試孔和上述至少一個對照孔的阻抗值獲得細胞指數(CI);在上述加入化合物之前的至少一個時間點和加入化合物之后的至少三個時間點的每一個時間點，從上述至少一個化合物測試孔和上述至少一個對照孔的細胞指數(CI)獲得細胞變化指數(CCI);比較給定時間點上述至少一個測試孔和上迷至少一個對照孔的CCI，提供被測化合物作用下時間依賴的細胞狀態的改變信息，細胞狀態是指以下狀態的至少一種細胞貼附或粘著狀態、細胞生長或分化狀態、存活或死亡的細胞數量、細胞骨架組織或結構、凋亡或壞死的細胞數量.82.權利要求78的方法，所述的的阻抗測量包括幾分鐘到幾天的分析時間內，以規則或不規則的時間間隔測重阻抗.83.比較被測化合物與已知化合物的活性的方法，具體為提供權利要求2的系統；將細胞接種到上述系統的兩個或以上的孔中；將至少一種被測化合物加入到上述兩個或多個有細胞的孔的至少一個孔中，得到至少一個測試孔，將至少一種已知對細胞有明顯作用、且已知作用機理的化合物到上述兩個或多個有細胞的孔的至少另外一個孔中，獲得至少一個已知化合物孔；提供至少一個對照孔，加入細胞，但不加化合物；在加入上述化合物之前至少一個時間點和加入上述化合物之后至少三個時間點，測量上述至少一個測量孔、上述至少一個已知化合物孔和上述至少一個對照孔的阻抗；在上述加入化合物之前的至少一個時間點和加入化合物之后的至少三個時間點的每一個時間點，從上述至少一個被測化合物孔、上述至少一個已知化合物孔和上述至少一個對照孔的阻抗值獲得細胞指數(CI);在上述加入化合物之前的至少一個時間點和加入化合物之后的至少三個時間點的每一個時間點，從上述至少一個被測化合物孔、上述至少一個已知化合物孔和上述至少一個對照孔的CI獲得細胞變化指數(CCI);作上述至少一個測試孔CCI的時間依賴性曲線，獲得至少一條被測化合物CCI曲線；作上述至少一個已知化合物孔CCI時間依賴性曲線，獲得至少一種已知化合物CCI曲線；作上述至少一個對照孔CCI時間依賴性曲線，獲得至少一條對照CCI曲線；對比上述至少一種被測化合物和上述至少一種已知化合物的CCI曲線，確定在已知化合物起明顯作用的時間段，被測化合物對細胞生長和細胞行為是否有明顯作用，確定被測化合物和已知化合物對細胞的作用時間，作用率和和作用效杲的異同；在上述比較的基礎上，確定被測化合物的作用類型對上述細胞沒有作用；有未分類作用；有以下作用的一種或多種影響給定細胞的DNA復制、拓樸異構醉活性、端粒酶活性、轉錄、翻譯、細胞骨架組織、細胞骨架活性、凋亡、細胞周期控制、細胞周期進程、細胞分裂、激酶活性、或組蛋白功能.84.權利要求83的方法，所述的的阻抗測量包括在幾分鐘到幾天的分析時間內，以規則或不規則的時間間隔測重阻抗.全文摘要本發明包括用細胞-基底阻抗測量分析細胞的器件、系統和方法。一方面，本發明提供細胞-基底阻抗測量器件，由絕緣基底上電極陣列組成。在整個陣列中，每個電極陣列有近似均勻的電阻。另一方面，本發明提供細胞-基底阻抗測量系統，包含一個或多個細胞-基底阻抗測量器件(器件包含多個孔，每個孔都有一個電極陣列)、一個阻抗分析儀、一個器件工作臺(連接每個孔的電極陣列到阻抗分析儀)和控制工作臺和阻抗分析儀的軟件。另一方面，本發明可以用阻抗測量作細胞分析，來檢測細胞行為或細胞狀態的變化。本方法可以用于測試化合物對細胞的作用，例如細胞毒性分析。本發明還提供分析化合物的細胞毒性的方法。文檔編號G01N27/26GK101400780SQ200580012255公開日2009年4月1日申請日期2005年2月9日優先權日2004年2月9日發明者亞馬·阿巴斯,曉徐,王小波申請人:美國艾森生物科學公司
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