測(cè)量生物細(xì)胞隨頻率變化的電阻抗，即電阻抗譜（EIS），在區(qū)分不同類型或不同狀態(tài)的細(xì)胞方面顯示出巨大的潛力。這種非標(biāo)記和非侵入性技術(shù)可與微流控技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)快速的單細(xì)胞分析。EIS結(jié)合微流控技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例包括分析白細(xì)胞亞群、區(qū)分病變紅細(xì)胞與健康紅細(xì)胞以及干細(xì)胞分化研究。本研究利用Ampha Z32 阻抗流式細(xì)胞儀（Amphasys，瑞士）在 0.3 至 30 MHz 頻率范圍內(nèi)測(cè)量了中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢 CHO 細(xì)胞在營(yíng)養(yǎng)缺乏條件下逐漸凋亡時(shí)阻抗振幅和相位的變化。然后采用了CHO 細(xì)胞雙殼模型和靈敏度分析，確定了最佳測(cè)量頻率和外部介質(zhì)電導(dǎo)率，從而成功區(qū)分存活和凋亡的 CHO 細(xì)胞。圖1B 阻抗流式細(xì)胞儀（Ampha Z32，Amphasys AG）信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)導(dǎo)A）細(xì)胞在不同頻率的交流電場(chǎng)中的檢測(cè)結(jié)果，低頻下反映細(xì)胞的體積特性，高頻下反映細(xì)胞膜的介電特性即細(xì)胞活性；B) 微流控芯片；C）流經(jīng)交流電場(chǎng)的細(xì)胞的阻抗信號(hào)（藍(lán)色實(shí)部即電阻信號(hào)，綠色虛部即容性電抗信號(hào)），細(xì)胞膜完整性決定容性電抗的大小，故可通過(guò)虛部信號(hào)來(lái)區(qū)分活細(xì)胞和死細(xì)胞，最終以阻抗相位角-振幅散點(diǎn)圖反映出來(lái)當(dāng)單個(gè)細(xì)胞流經(jīng)微流控芯片的兩組平行電極時(shí)，阻抗流式細(xì)胞儀將測(cè)量微流體通道中單細(xì)胞的多頻阻抗。電場(chǎng)中活細(xì)胞的等效電路由電阻（細(xì)胞質(zhì)）和電容（細(xì)胞膜）組成，在笛卡爾坐標(biāo)系中，阻抗Z（ω）可以描述為實(shí)部分Zr（ω）或電阻與虛部分Zi（ω）或容性電抗的矢量和。相位角（θ）描述電阻和電抗之間的關(guān)系：在β-色散頻率區(qū)域，假設(shè)細(xì)胞體積與電極測(cè)量體積相比較?。w積分?jǐn)?shù)較?。?，測(cè)量的差分阻抗（以一組電極為參考）與細(xì)胞的復(fù)介電常數(shù)
有關(guān)，如下所示：
：外部介質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)；ε ：角頻率；φ：體積分?jǐn)?shù)；KCM：克勞修斯-莫索提系數(shù)；K：電極常數(shù)；ε ?_cell：?jiǎn)螝せ螂p殼模型介電常數(shù)（與細(xì)胞特性相關(guān)）。本次研究在較高頻率下測(cè)得的阻抗顯示，在0時(shí)有一個(gè)存活細(xì)胞群，而在營(yíng)養(yǎng)缺乏 48 小時(shí)后，存活細(xì)胞和凋亡細(xì)胞有兩個(gè)不同的細(xì)胞群。這一結(jié)果與介電泳測(cè)量技術(shù)的測(cè)量結(jié)果一致。而與介電泳相比，EIS 的優(yōu)勢(shì)在于可同時(shí)進(jìn)行多頻率測(cè)量，從而提供更廣泛的細(xì)胞生理狀態(tài)信息。該方法可廣泛用于生物制藥行業(yè)，對(duì)生物過(guò)程進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)
