组成图示
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传感器类型
其他（共振波导光栅(RWG)光学生物传感器）
检测对象
PAR1受体激动剂：凝血酶（thrombin）、PAR激活肽SFLLR-amide（PAR-AP）；样品基质为A549细胞培养液/1×HBSS（20 mM HEPES，pH 7.1）微流控灌注体系。
检测原理
PAR1激动剂（thrombin或SFLLR-amide）经微流控灌注至A549细胞表面，与内源性PAR1结合或被酶切激活，触发GPCR下游信号、受体磷酸化、内化及胞内/膜组分重分布。该刺激诱导的动态质量重分布（DMR）改变细胞附近局部折射率与质量密度，使RWG纳米光栅波导的共振波长发生偏移。RWG成像仪以3 s时间分辨率记录共振波长变化，从而无标记读出细胞响应。激动剂浓度越高，DMR幅度越大，呈剂量依赖；微流控通过切换激动剂与HBSS冲洗液控制暴露和恢复时间，使信号反映受体再敏化与转运差异。
检测灵敏度
未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或R^2；原文报告EC50: SFLLR 4.1 ± 0.4 μM（static）、3.9 ± 0.6 μM（perfusion）；thrombin 0.60 ± 0.14 unit/ml。
效应效果
微流控染料测试显示上升与冲洗时间均<8 s，流速2 μL/min，剪切力<2.5×10^-2 dyn/cm^2，Live/Dead染色显示细胞几乎全部存活。10 μM argatroban显著抑制thrombin诱导的DMR，且无立即快速上升，说明bulk index和蛋白吸附贡献小；0.025 wt.%脂质/蛋白酶-free牛血清仅小响应。thrombin与SFLLR持续刺激下交叉脱敏，证实作用于同一PAR1。再敏化依赖激动剂类型、剂量和恢复时间；SFLLR去除后DMR快速逆转，thrombin去除后信号持续至少2 h。10 μM cycloheximide下thrombin激活细胞对后续thrombin无响应但对SFLLR恢复响应，提示需新蛋白合成与受体循环。误差棒为至少三次或四次重复标准差。
传感器的构成
- 换能器基底：Epic 384-well biosensor microplates/inserts（RWG纳米光栅波导光学换能器，检测共振波长变化）
- 微流控修饰层：PDMS（poly-dimethylsiloxane）软光刻微流控芯片（4×8传感器阵列、4×4微腔，控制流速与暴露时间）
- 识别元件：A549人肺腺癌上皮细胞（内源性PAR1/thrombin receptor作为识别元件，直接接种于RWG表面）
- 被测物/激动剂：thrombin（凝血酶）和SFLLR-amide（PAR activating peptide, PAR-AP）（激活PAR1）
- 样品基质/冲洗液：1×HBSS（Hanks' balanced salt solution，20 mM HEPES，pH 7.1）（维持细胞并清除激动剂）
- 信号标记物：无标记（label-free），无外源荧光/酶标记；信号来自细胞刺激诱导的动态质量重分布（DMR）
- 读出系统：RWG imager/Epic wavelength interrogation reader（可调光源826–838 nm、偏振光、CMOS相机，提取共振波长）
- 流体控制：syringe pump（SP230IW）、Tygon S-54-HL管路、Hamilton注射器（控制1–5 μL/min灌注）
中文摘要
配体导向功能选择性（biased agonism）是G蛋白偶联受体（GPCR）药物研究中的关键问题，不同配体可诱导受体产生不同信号行为。本文报道了一种用于全细胞传感的无标记光学生物传感器与微流控系统。该系统基于共振波导光栅（RWG）换能器，通过检测活细胞刺激诱导的动态质量重分布（DMR）实现无创、实时监测。微流控芯片可精确控制激动剂暴露时间以及激活的蛋白酶激活受体-1（PAR1，凝血酶受体）的功能恢复过程。研究以A549细胞内源性PAR1为模型，比较凝血酶（thrombin）和PAR激活肽SFLLR-amide的激动效应。结果表明，PAR1信号持续性依赖激动剂类型，并进一步影响受体再敏化过程。该工作提供了一种区分受体转运中配体导向功能选择性的新手段。
英文摘要
Ligand-directed functional selectivity has stimulated much interest in the molecular delineation of drug pharmacology and the process of drug discovery. Here we describe the development of a label-free optical biosensor with microfluidics for whole cell sensing. The microfluidics controls the duration of agonist exposure and of the functional recovery of activated protease activated receptor-1 (PAR(1)). The biosensor manifests that the persistency of PAR(1) signaling is dependent on the agonists, which, in turn, affects the receptor resensitization process. This study demonstrates a new means to differentiate ligand-directed functional selectivity on trafficking of receptors.