高吞吐量的电生理学测量系统中的电压偏移校正的制作方法

高吞吐量的电生理学测量系统中的电压偏移校正的制作方法
【专利摘要】提供了一种在使用高吞吐量测量系统执行的电生理学测量过程中用于对施加到电极上的指令电压进行控制的计算机执行方法。对电极施加初始指令电压从而获得分别与各个电极相关的基准电流。根据这些基准电流确定公共偏移电压，根据初始指令电压和公共偏移电压确定调整后指令电压。将调整后指令电压施加到至少一个电极上从而获得通过电极测得的调整后电流。根据通过电极测得的调整后电流来确定针对电极的局部偏移电压。施加到电极的后继指令电压合并了公共偏移电压和局部偏移电压。
【专利说明】高吞吐量的电生理学测量系统中的电压偏移校正

【背景技术】
[0001]电生理学筛选技术对于药物研发是非常重要的。它们的发展归功于自动化高吞吐量的电生理学测量系统，这些系统具有大容量资料库，用以筛选和获取数据，从而为药物研发程序提供支持。
[0002]离子通道在许多类型的组织功能的调节中起到了关键作用。离子通道自身是通过跨膜离子(阳离子和阴离子)梯度以及膜电位的动态变化这两方面来被调节的，并且离子通道生成电流以作为它们的活动性的有用指标。
[0003]一种典型的用于离子通道筛选的高吞吐量电生理学测量系统包括多个第一隔室，每个第一隔室包括一个孔(或多个孔)，其将第一隔室连接到第二隔室。此外，每个第一隔室包括第一电极，并且第二隔室包括第二电极。这些电极连接到电子数据采集系统。这些隔室填满了电解质水溶液(分别为第一溶液和第二溶液)，并且将生物膜置于这些孔中从而将第一隔室与第二隔室分开。通过在这些电极上施加电压并测量通过电极的电流，可对生物膜的电生理学特性进行研究。
[0004]已经注意到，这样的系统中使用的电极可能无法具有稳定、清晰的电化学电势。每个电极可能易于发生电压误差或电压偏移，误差范围多达几十毫伏特(mV)。此外，第一溶液与第二溶液之间的电化学梯度(也称为接点电位)可能会导致电压误差(或电压偏移)，这会达到一百毫伏特或更高的数值。
[0005]当包含很多通道(例如，384个通道)以及使用了可能导致电压偏移(电压误差)的廉价的小型低功率组件时，电子数据采集系统可能运行不正常。来自全部通道的电压偏移会极大地加重电压误差，这会损害数据的采集。
[0006]为了补偿这样的电压误差，可在数据采集系统中并入补偿电路。补偿电路可包含可编程的数模转换器(修正DAC或tDAC)，每个电极/数据通道配备一个tDAC。对tDAC进行编程从而补偿电压偏移。但是，tDAC的需求使得其在多通道系统中是难于令人满意的。tDAC需要有足够的分辨率和足够大的电压范围来对电压偏移进行完全补偿。对于很多通道的情况，偏移补偿tDAC的成本和复杂性会变得非常可观，组装过程变得困难，可靠性变差。
[0007]因此，需要一种改进的方法，利用进行了电压偏移校正的高吞吐量测量系统来执行离子通道筛选。


【发明内容】

[0008]提供了一种在使用高吞吐量测量系统执行的电生理学测量过程中用于对施加到电极上的指令电压进行控制的计算机执行方法。对电极施加初始指令电压从而获得分别与各个电极相关的基准电流。根据这些基准电流确定公共偏移电压，并根据初始指令电压和公共偏移电压确定调整后指令电压。将调整后指令电压施加到至少一个电极上从而获得通过电极测得的调整后电流。根据通过电极测得的调整后电流来确定电极的局部偏移电压。施加到电极的后继指令电压合并了公共偏移电压和局部偏移电压。
[0009]还提供了一种在使用高吞吐量测量系统执行的电生理学测量过程中用于对施加到电极上的指令电压进行控制的系统。感测模块配置为将指令电压施加到电极上，当感测模块将初始指令电压施加到电极上时，这些电极分别测量各自的基准电流。公共偏移电压确定模块根据这些基准电流来确定公共偏移电压。调整后指令电压确定模块根据初始指令电压和公共偏移电压来确定调整后指令电压。局部偏移电压确定模块根据感测模块将调整后指令电压施加到电极上时通过电极测得的调整后电流来确定至少一个电极的局部偏移电压。电压控制模块将调整后指令电压和局部偏移电压配置给感测模块，从而使得施加到电极的后继指令电压合并了公共偏移电压和局部偏移电压。

【专利附图】

【附图说明】
[0010]通过下面的本发明的描述、陈述以及附图，将会更好地理解本发明的特征、方面和优点，附图中:
[0011]图1示出了在电生物学测量过程中用于对施加到电极的指令电压进行控制的高吞吐量测量系统的实施方式示例的示意图；
[0012]图2A示出了分别在三个通道上测得的通过施加初始指令电压而产生的三个基准电流的三个曲线图；
[0013]图2B示出了分别在图2A的三个通道上测得的通过施加调整后指令电压而产生的三个调整后电流的三个曲线图；
[0014]图2C示出了分别在图2A的三个通道上测得的通过施加包含有公共偏移电压和局部偏移电压的后继电压而产生的三个后继电流的三个曲线图；
[0015]图3为显示了多通道高吞吐量测量系统中在施加指令电压的情况下得到的电流测量结果的截图的一部分；
[0016]图4为在使用高吞吐量测量系统执行的电生理学测量过程中对施加到电极上的指令电压进行控制的示例方法步骤的流程图。

【具体实施方式】
[0017]用于执行电生理学测量的高吞吐量测量系统可包括具有多个离子通道的多个井。位于各个井内的电极可感测经过离子通道的离子电流。每个感测电极连接到感测模块，感测模块在电极之间施加外部电压(即指令电压)。感测模块可包括电压偏移校正组件，如修正DAC (tDAC )，用于向模拟加法器提供局部偏移电压。指令DAC (cDAC )可提供指令电压，包括并入了公共偏移电压的调整后指令电压。cDAC还可向模拟加法器提供调整后指令电压，模拟加法器可对局部偏移电压和调整后指令电压求和，使得产生的指令电压合并了公共偏移电压和局部偏移电压。
[0018]参照图1，示出了在电生物学测量过程中用于对施加到电极102的指令电压进行控制的高吞吐量测量系统100的实施方式示例。高吞吐量测量系统100可包括数据记录和分析系统104，其用于对发生在多个井106中的离子电流活动进行记录和分析，每个井106包括封住孔110的细胞108。吸管112可为井106输送或移除液体，电极102可感测井中的电信号。
[0019]如在图1中所看到，示出了两个井106a和106b。每个井106以竖直结构构件116和底部水平结构构件118为界限。底部水平构件118包括位于各个井106处的多个孔110，包括井106a中的孔I 1a和井106b中的孔110b。在实验过程中，细胞108封住各个孔110，孔110允许执行到细胞内部120的离子耦合。在该实例中，细胞108a封住孔110a，细胞108b封住孔110b。增压部(plenum) 122位于底部水平构件118下方，它在膜片钳(patchclamp)实验中可容纳液体124，如胞内液。增压部122上部以水平构件118为界限，底部以平行水平构件126为界限，水平构件126包括一个或多个参比电极，例如电耦接到地130的参比电极128。
[0020]每个细胞108可包括多个离子通道132，用于评估它们对各个井106中的刺激的反应。例如，膜片钳化验可能涉及感测流经细胞108的电流，特别是在位于井106中并具有与增压部122接触的膜片(membrane patch)的细胞内流经离子通道132的电流。
[0021]在许多化验中，会针对每个刺激对于离子通道132通过离子电流的能力的影响进行评估。通过电极102 (如井106a中的电极102a和井106b中的电极102b)感测电流。电极102可以是例如银/氯化银(Ag/AgCl)电极，并且作为对化验溶液中氯离子的可逆交换的响应，电极可提供到感测模块134的电连接。可通过参比电极128完善电路，参比电极128也可以是例如Ag/AgCl电极。
[0022]在某些示例实施例中，各个电极102可以分别与其自身的感测模块134联系。但是，在其它一些实施例中，如图1中作为实例所示的，电极102可共享感测模块134的部分组件。感测模块134可包括:指令DAC136 ;—个或多个tDAC138 个或多个模拟加法器140 ;一个或多个高阻抗运算放大器142。在该实例中，用于控制施加到电极102的指令电压的系统100还包括:用于确定公共偏移电压的公共偏移电压确定模块144 ;用于确定调整后指令电压的调整后指令电压确定模块146 ;用于确定一个或多个局部偏移电压的局部偏移电压确定模块148 ;用于对感测模块134的CDAC136和tDAC138提供的电压进行控制的电压控制模块150。如图1中所示，公共偏移电压确定模块144、调整后指令电压确定模块146、局部偏移电压确定模块148、和电压控制模块150耦接到系统100的感测模块134。
[0023]如图1中所示，在该实例中，每个电极102分别耦接到各个高阻抗运算放大器142，高阻抗运算放大器142用于感测电路中的电流。在该实例中，高阻抗运算放大器142a和142b还耦接到数据记录和分析系统104，用于对来自井106的电信号进行记录和分析。密封在孔110与细胞膜之间的高电阻使得放大器142所记录的电流是由流经细胞膜的离子控制的，而不是由孔周围直接流入井溶液114的离子控制的。感测模块134被设计或配置为在电极102与参比电极128之间施加外部电压，即公共电压，从而提供对细胞108的跨膜电压电位的控制。如上所述，感测模块134包括一个或多个用于提供局部偏移电压的修正DACI38。
[0024]在图1中还可以看到，多个tDAC138被分别耦接到各个模拟加法器140。在该实例中，井106共享cDAC136，cDAC136同样耦接到模拟加法器140。cDAC136提供了公共电压，包括并入了公共偏移电压的调整后公共电压。在该实例中，由修正DACl38和指令DACl36提供的电压是由耦接到感测模块134的电压控制模块150控制的。模拟加法器140对CDAC136提供的调整后公共电压和tDAC138提供的各个局部偏移电压进行求和，从而提供并入了公共偏移电压和局部偏移电压二者的指令电压。
[0025]电压控制模块150可对感测模块134的组件的性能进行配置从而对cDAC136提供的电压(例如，并入了公共偏移电压的调整后指令电压)和各个tDAC138提供的电压(例如，各局部偏移电压)进行测量和控制。例如，电压控制模块150可利用公共偏移电压对CDAC136进行编程从而使得cDAC提供并入了公共偏移电压的指令电压。例如，电压控制模块150还可以利用局部偏移电压分别对各个tDAC138进行编程。
[0026]现参照图2A-图2C对施加到电极102的指令电压的控制进行描述。在图2A-图2C中，分别示出了对于三个通道A1、B1、C1的电流测量202的曲线图200。但是，在多通道系统中可包括更多的通道，例如对应于384个井的384个通道。每个曲线图200示出了测得的电流202 (以毫微安或nA为单位测量)，该电流是通过向与通道相关联的电极施加指令电压得到的。指令电压可以是例如阶跃电压，例如电压从_25mV变化至+25mV并随后回到-25mV0
[0027]在图2A中，曲线图200a、200b、200c示出了测量到的通过施加初始指令电压生成的电流202。在图2A中可以看到，测得的电流202a、202b、202c不是始终以公共中间点204(例如O)附近为中心。在该实例中，针对通道Al测得的电流202a和针对通道BI测得的电流202b没有以O (即公共中间点204)为中心。相应地，随后分别施加到通道Al和BI的电极上的指令电压会并入偏移电压从而测量零电流，即随后的电流测量始终以公共中间点204附近为中心。系统100可确定公共偏移电压和各个局部偏移电压，从而使随后的电流以公共中间点附近为中心，如下面参照图2C所示。
[0028]为了确定公共偏移电压，系统100首先施加初始指令电压从而获得各通道上的基准电流测量(即，基准电流)。图2A中作为实例示出了基准电流202。公共偏移电压确定模块144可根据基准电流202确定公共偏移电压。获得了基准电流202后，公共偏移电压确定模块144可确定与基准电流相关联的各个偏移电流。偏移电流可对应于与中心位置(例如，O)的偏差量。例如，如图2A中所示，通道Cl上的基准电流202c从大约-8nA到大约+8nA变化并由此以基于O的中心位置为中心。通道Al和通道BI各自的基准电流202a、202b未以基于O的中心位置为中心，通道Al中的基准电流202a从大约-15nA到大约+InA变化，通道BI中的基准电流202b从大约-17nA到大约-1nA变化。相应地，在该实例中，根据各个基准电流202偏离中心位置的数量，即，通道Al相对于基于O的中心位置偏离7nA，通道BI相对于基于O的中心位置偏离ΙΟηΑ，可确定通道Al和通道BI的偏移电流。
[0029]在该实例中，公共偏移电压确定模块144随后可确定与偏移电流相关联的各个调整电压。在该实例中，调整电压相当于消除偏移电流所需要的电压。为了确定针对某个通道偏移电流的调整电压，公共偏移电压确定模块144可首先确定与通道相关的电阻(R)。
[0030]公共偏移电压确定模块144可使用欧姆定律确定与通道相关的电阻:
[0031]R=ViZIb
[0032]其中Vi是初始指令电压，Ib是在通道上测得的基准电流202，R是通道的电阻。
[0033]随后，公共偏移电压确定模块144可确定针对通道的电压调整，即消除通道偏移电流所需要的电压，仍然使用欧姆定律:
[0034]Va=RX10
[0035]其中R是通道的电阻，I。是通道的偏移电流，Va是消除偏移电流所需要的调整电压。
[0036]在该实例中，公共偏移电压确定模块144确定多个井106的调整电压。在某些实施方式中，公共偏移电压确定模块144可确定多井系统中的各个井106的调整电压。确定了多个调整电压后，公共偏移电压确定模块144可计算这些调整电压的平均值。这些调整电压的平均值可以是例如:这些调整电压的中值；这些调整电压的平均数；这些调整电压的最小均方根；这些调整电压的峰谷中点；或这些调整电压的其它适当的集中趋势测量。随后公共偏移电压确定模块144可将这些调整电压的平均值确认为公共偏移电压。
[0037]随后调整后指令电压确定模块146可确定并入了公共偏移电压的调整后指令电压。例如，调整后指令电压确定模块146可对初始指令电压和公共偏移电压进行求和，从而获得调整后指令电压。随后电压控制模块150可命令CDAC136将调整后指令电压施加到各电极上，从而在各通道上获得调整后电流测量(调整后电流)。
[0038]在图2B中，曲线图206a、206b、206c示出了测得的调整后电流208a、208b、208c，这些电流是通过施加并入了公共偏移电压的调整后指令电压产生的。如图2B所示，测得的调整后电流208a、208b、208c被分别在相同方向上移动了相同的量(在该实例中为大约+8nA)。但是，如图2B所示，各个调整后电流仍然不是始终以公共中间点204附近为中心。局部偏移电压确定模块148确定针对各个通道各自的局部偏移电压，该局部偏移电压可用于使各个测得的电流始终以公共中间点204附近为中心。
[0039]局部偏移电压确定模块148可根据通过电极102测得的调整后电流208来确定各个局部偏移电压。局部偏移电压确定模块148也可使用欧姆定律确定局部偏移电压:
[0040]V1=RXIa
[0041]其中R是通道上的电阻(如上面所计算)；Ia是通过电极102测得的通道上的调整后电流是局部偏移电压。局部偏移电压确定模块148可以以该方式确定多通道系统中的各个通道(即，各个电极)的各自的局部偏移电压。随后电压控制模块150可利用通道的各局部偏移电压来对各tDAC138进行编程，并可利用公共偏移电压对CDAC136进行编程。如上面所述，模拟加法器140对CDAC136提供的调整后指令电压(其并入了公共偏移电压)和tDAC138提供的局部偏移电压进行求和。其结果是，施加到电极102上的后继指令电压同时合并了公共偏移电压和局部偏移电压。这样，通过各个通道上的电极102测得的后继电流可以以公共中点(例如，O)附近为中心。
[0042]参照图2C，曲线图210a、210b、210c示出了后继测得的电流212a、212b、212c，这些后继电流是通过施加后继指令电压而产生的，后继指令电压合并了公共偏移电压和针对各个通道各自的局部偏移电压。如图2C所示，测得的各个通道Al、B1、Cl上的后继电流212都以公共中间点204 (在该实例中为O)附近为中心。于是，对电压误差进行了有利的校正和补偿，从而使得测得的电流以公共中间点附近为中心。
[0043]现参照图3，图3为显示了多通道高吞吐量测量系统中通过施加指令电压产生的电流测量结果302的一部分屏幕截图300。在该实例中，多通道系统测量384个通道(通道A1-24，".，Ρ1-24)上的电流。测得的这些通道的电流302被显示在可选择网格304上。在图3的示例网格304中，通道Α1306和通道Α2308被选中，通道Al和通道Α2的测量电流310和312分别被显示在屏幕300右方的曲线图314和316中。屏幕300右方还包括施加到通道电极上的指令电压320的曲线图318。在该实例中，指令电压320为在_25mV至+25mV之间阶跃的电压。在该实例中，施加到通道Al的电极上的指令电压320合并了公共偏移电压和通道Al的局部偏移电压。同样，施加到通道A2的电极上的指令电压合并了公共偏移电压和通道A2的局部偏移电压。因此，在通道Al上测得的电流310和在通道A2上测得的电流312都以公共中间点322 (例如，O)附近为中心。
[0044]现参照图4，示出了在使用高吞吐量测量系统执行的电生理学测量过程中用于对施加到电极上的指令电压进行控制的示例方法步骤的流程图400。使用cDAC将初始指令电压施加到各电极上(步骤402 )。随后测量各个通道上的电流从而获得基准电流(步骤404 )。确定各个通道的电压调整(步骤406)，根据各通道的电压调整来确定公共偏移电压(步骤408)。公共偏移电压可以是例如这些通道的电压调整的平均值。
[0045]随后利用cDAC将并入了公共偏移电压的调整后指令电压施加到电极上(步骤410)。随后对通过施加调整后指令电压而产生的电流进行测量从而获得调整后电流(步骤412)。随后根据分别在各通道上测得的调整后电流来确定针对各个通道的局部偏移电压(步骤414)。随后利用各通道的局部偏移电压对与通道相关的tDAC进行编程(步骤416)，利用公共偏移电压对cDAC进行编程(步骤418)。随后将同时并入了公共偏移电压和各局部偏移电压的后继指令电压施加到各电极上(步骤420 )。
[0046]应当明白和理解的是，可使用一个或多个电子或数控设备上的硬件、软件、或者硬件与软件的组合来实现与图1至图4相关的进程、子进程、处理步骤。软件可贮存在适当的电子处理组件或系统(例如图1至图4中所示意性地描述的一个或多个功能系统、设备、组件、模块、或子模块)的软件存储器中(未示出)。软件存储器中可包括有序列出了用于执行逻辑功能的可执行指令(即，能够以数字形式执行的“逻辑”，如数字电路或源代码；或者以模拟形式执行的“逻辑”，例如模拟电、声、视频信号的模拟源)。指令可以在处理模块中执行(例如，图1的电压控制模块150、公共偏移电压确定模块144、调整后指令电压确定模块146、局部偏移电压确定模块148),处理模块包括例如一个或多个微处理器、通用处理器、多个处理器的组合、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、应用型专用集成电路(ASIC)。此外，这些示意图描述了具有物理(硬件和/或软件)实施的功能逻辑分类，其不受到功能的体系结构或物理布局的限制。本申请中描述的系统实例可以在多种构造中实现，并作为以单独的硬件/软件为单位或以分离的硬件/软件为单位的硬件/软件组件来操作。
[0047]可执行指令可被实现为存储有指令的计算机程序产品，当电子系统的处理模块执行该指令时，引导电子系统执行指令。计算机程序产品可以选择性地在任何永久性计算机可读存储介质中实现，用于被指令执行系统、装置、或设备(如基于电子计算机的系统、含处理器系统、或其它可选择性地从所述指令执行系统、装置、或设备中获取指令并执行指令的系统)使用，或者连同所述指令执行系统、装置、或设备一起使用。在本文的上下文中，“任何永久性计算机可读存储介质”指的是，该介质可存储用于被指令执行系统、装置、或设备使用或者连同指令执行系统、装置、或设备一起使用的程序。永久性计算机可读存储介质可以选择性地是例如电子、磁、光学、电磁、红外、或半导体的系统、装置、或设备。永久性计算机可读介质的非全面性的更具体的实例列表包括:具有一个或多个线缆的电连接(电的)；便携式计算机磁碟(磁的);随机存取存储器，即非永久性的(电的);只读存储器(电的);可擦可编程只读存储器，如闪存(电的)；光盘存储器，如⑶-ROM、⑶-R、⑶-RW (光学的)；数字通用盘存储器，即DVD (光学的)。需要注意的是，永久性计算机可读存储介质甚至可以是纸张或其它适合的可以将程序打印在上面的介质，因为可以通过例如对纸张或其它介质进行光学扫描来以电子方式获取程序，从而进行编辑、解译、或以适合的方式进行处理(如果需要)，并随后存储在计算机存储器中或机器存储器中。
[0048]同时需要了解的是，本文档中使用的术语“耦接”指的是两个或多个系统、设备、组件、模块、或子模块能够通过信号彼此通信，这些信号通过某种类型的信号通道进行传输。这些信号可以是通信信号、功率信号、数据信号、或能量信号，它们可以沿着第一和第二系统、设备、组件、模块、或子模块之间的信号通道来将信息、功率、或能量从第一系统、设备、组件、模块、或子模块传送至第二系统、设备、组件、模块、或子模块。信号通道可包括物理、电子、磁、电磁、电化学、光学、有线、或无线的连接。信号通道还可包括位于第一和第二系统、设备、组件、模块、或子模块之间的额外的系统、设备、组件、模块、或子模块。
[0049]呈现上文实施方案的描述的目的是示例和描述。这些描述并非穷举也不会将所主张的本发明限制在明确形式的披露之内。根据以上描述或者通过对本发明进行实践可以进行或得出修改和变化。由权利要求及其等同物来定义本发明的范围。
【权利要求】
1.一种在使用高吞吐量测量系统执行的电生理学测量过程中用于对施加到多个电极上的指令电压进行控制的计算机执行方法，该方法包括步骤: 对多个电极施加初始指令电压从而获得分别与多个电极相关的多个基准电流； 至少部分地根据多个基准电流来确定公共偏移电压； 根据初始指令电压和公共偏移电压确定调整后指令电压； 将调整后指令电压施加到至少一个电极上，从而获得通过至少一个电极测得的调整后电流； 至少部分地根据通过至少一个电极测得的调整后电流来确定针对至少一个电极的局部偏移电压；及 其中施加到至少一个电极的后继指令电压合并了公共偏移电压和局部偏移电压。
2.如权利要求1所述的计算机执行方法，还包括步骤:利用调整后指令电压和局部偏移电压对耦接到至少一个电极的感测模块进行配置。
3.如权利要求2所述的计算机执行方法，其中对耦接到至少一个电极的感测模块进行配置的步骤包括: 利用调整后指令电压对耦接到至少一个电极的指令数模转换器(cDAC)进行编程；及 利用局部偏移电压对耦接到至少一个电极的修正数模转换器(tDAC)进行编程。
4.如权利要求1所述的计算机执行方法，还包括步骤: 对初始指令电压和公共偏移电压进行求和，从而获得调整后指令电压；及对调整后指令电压和局部偏移电压进行求和，从而获得针对至少一个电极的后继指令电压。
5.如权利要求1所述的计算机执行方法，还包括步骤: 分别对多个电极施加多个后继指令电压，从而使得通过多个电极测得的各个后继电流中的每一个都以公共中间点为中心；及 通过分别与多个电极相关的多个通道将后继电流传输到数据记录和分析系统。
6.如权利要求5所述的计算机执行方法，其中: 多个电极分别位于多个井中，从而测量分别发生在多个井处的离子电流活动性；及 后继电流分别对应于发生在多个井处的离子电流活动性。
7.如权利要求1所述的计算机执行方法，其中确定公共偏移电压的步骤包括: 获得分别与多个基准电流相关的多个偏移电流； 确定分别与多个偏移电流相关的多个调整电压； 确定多个调整电压的平均值；及 将多个调整电压的平均值确认为公共偏移电压。
8.如权利要求7所述的计算机执行方法，其中: 多个偏移电流中的各个偏移电流分别对应于相对中心位置的偏离量；及多个调整电压中的各个调整电压分别对应于消除与单个调整电压相关的偏移电流所需的电压。
9.如权利要求7所述的计算机执行方法，其中多个调整电压中的各个调整电压是根据如下数据确定的: 初始指令电压； 与单个调整电压相关的偏移电流；及 与偏移电流相关的基准电流，该偏移电流与单个调整电流相关。
10.如权利要求7所述的计算机执行方法，其中多个调整电压的平均值是从以下元素构成的组中选择的: 多个调整电压的中值； 多个调整电压的平均数； 多个调整电压的最小均方根；及 多个调整电压的峰谷中点。
11.一种在电生理学测量过程中用于对施加到多个电极上的指令电压进行控制的高吞吐量测量系统，其包括: 感测模块，配置为将指令电压施加到多个电极上，其中当感测模块将初始指令电压施加到多个电极上时，多个电极分别测量多个基准电流； 公共偏移电压确定模块，其至少部分地根据多个基准电流来确定公共偏移电压； 调整后指令电压确定模块，其根据初始指令电压和公共偏移电压来确定调整后指令电压； 局部偏移电压确定模块，其至少部分地根据感测模块将调整后指令电压施加到电极上时通过电极测得的调整后电流来确定至少一个电极的局部偏移电压；及 电压控制模块，其将调整后指令电压和局部偏移电压配置给感测模块，从而使得施加到电极的后继指令电压合并了公共偏移电压和局部偏移电压。
12.如权利要求11所述的系统，其中的感测模块包括: 耦接到多个电极中的各个电极并配置为提供指令电压的指令数模转换器(cDAC);及 耦接到至少一个电极并配置为提供局部偏移电压的修正数模转换器(tDAC)。
13.如权利要求12所述的系统，其中的感测模块还包括耦接到cDAC并耦接到tDAC的模拟加法器，其中模拟加法器对cDAC提供的调整后指令电压和tDAC提供的局部偏移电压进行求和，从而获得施加到至少一个电极的后继指令电压。
14.如权利要求11所述的系统，其中调整后指令电压确定模块对初始指令电压和公共偏移电压进行求和，从而获得调整后指令电压。
15.如权利要求11所述的系统，其中: 感测模块分别向多个电极施加多个后继指令电压，从而使得通过多个电极测得的各个后继电流中的每一个都以公共中间点为中心；及 通过分别与多个电极相关的多个通道将后继电流传输到数据记录和分析系统。
16.如权利要求15所述的系统，其中: 多个电极分别位于多个井中，从而测量分别发生在多个井处的离子电流活动性；及 后继电流分别对应于发生在多个井处的离子电流活动性。
17.如权利要求11所述的系统，其中的公共偏移电压确定模块: 获得分别与多个基准电流相关的多个偏移电流； 确定分别与多个偏移电流相关的多个调整电压； 确定多个调整电压的平均值；及 将多个调整电压的平均值确认为公共偏移电压。
18.如权利要求17所述的系统，其中: 多个偏移电流中的各个偏移电流分别对应于相对中心位置的偏离量；及多个调整电压中的各个调整电压分别对应于消除与单个调整电压相关的偏移电流所需的电压。
【文档编号】G01N33/487GK104335043SQ201280050904
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2012年8月29日 优先权日:2011年9月2日
【发明者】尤里·V·奥西普丘克, 菲利普·丘奇沃德 申请人:分子装置有限公司