组成图示
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传感器类型
全细胞生物传感器
检测对象
GPCR 配体/激动剂与拮抗剂（烟酸 nicotinic acid、乙酰胆碱 acetylcholine、orciprenaline、TUG424、LPI、PGH2、atropine 等），样品基质为活细胞（CHO、HEK293、原代人中性粒细胞等）在 DMR 检测缓冲液（HBSS+HEPES，可含 BSA）中的 384 孔微孔板体系。
检测原理
GPCR 配体与细胞膜受体结合后，激活 G 蛋白信号，引起蛋白转运、细胞骨架重排、受体内化、细胞形态或黏附变化等质量重分布。这些变化发生在嵌入微孔板底部的共振波导光栅（RWG）生物传感器附近约 150 nm 的传感体积内，使局部总生物量和折射率改变。偏振宽带光通过微孔板底部与 RWG 形成谐振，倏逝波穿透细胞底部；折射率变化导致共振波长发生位移，仪器记录 Δpm 随时间变化。配体浓度升高通常引起更大或更快的 Δpm，可提取峰、AUC、斜率等生成浓度-效应曲线。该方法无外源标记，以全细胞整合反应为信号，并可用通路抑制剂进行解卷积。
检测灵敏度
原文未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
方法可在 384 孔板中 2 h 完成实时记录，全程 1–2 d，适用于贴壁、悬浮及原代人细胞。未转染 CHO 细胞对激动剂无响应；烟酸诱导的中性粒细胞 DMR 可被 PTX 抑制，pEC50 由 6.25±0.21 降至 4.67±0.13；TUG424 在贴壁与悬浮 FFA1-HEK 中 pEC50 分别为 6.17±0.08 和 6.63±0.11；阿托品 pIC50 6.97±0.45。数据为至少三次独立实验、复孔均值±s.e.m.，未报告 RSD、稳定性或回收率。相比 cAMP 终点法，DMR 无需 forskolin 预处理和最佳时间窗，可实时监测 Gαi/o 激活；但信号为全细胞叠加，需通路抑制剂解卷积。
传感器的构成
- 基底/换能器：384 孔生物传感器微孔板，底部嵌入共振波导光栅（RWG）生物传感器，形成光学谐振系统并产生倏逝波
- 表面涂层：未涂层、纤连蛋白（fibronectin）涂层或合成表面涂层，用于细胞贴附与铺板
- 识别元件：表达目标 GPCR 的活细胞（CHO、HEK293、原代人中性粒细胞等），细胞膜受体作为识别元件
- 被测物/样品：GPCR 配体（烟酸 NA、乙酰胆碱 ACh、orciprenaline、TUG424、LPI、PGH2 等）加入检测缓冲液
- 检测缓冲液：HBSS 加 20 mM HEPES（pH 7.2），可含 0.1% BSA，维持细胞环境并减少非特异信号
- 信号标记/放大：无外源标记，细胞内质量重分布与形态改变引起传感器表面附近折射率变化
- 读出系统：Corning Epic 或 PerkinElmer EnSpire 无标记多模读数仪，偏振宽带光照射并记录共振波长位移（Δpm）
中文摘要
无标记动态质量重分布（DMR）是一种前沿检测技术，可实时检测活细胞中的整合细胞反应。该技术通过检测生物传感器涂层微孔板上由刺激诱导的传感器表面附近总生物量变化所引起的折射率改变来实现。本文描述了一套详细方案，将 DMR 技术用于表征 G 蛋白偶联受体（GPCR）的功能行为，而传统终点法通常仅检测 cAMP、Ca2+ 或肌醇磷酸等单一第二信使。该方法可方便地适应多种细胞背景，包括贴壁细胞、悬浮细胞以及原代人细胞。实时记录可在 384 孔微孔板中进行，通常 2 h 完成，也可根据生物学问题延长至数小时；包括细胞收获和 DMR 检测在内的整个流程约需 1–2 d。该技术无需荧光标记，可连续监测受体激动与拮抗动力学，适用于 GPCR 药物筛选与受体药理学研究。
英文摘要
Label-free dynamic mass redistribution (DMR) is a cutting-edge assay technology that enables real-time detection of integrated cellular responses in living cells. It relies on detection of refractive index alterations on biosensor-coated microplates that originate from stimulus-induced changes in the total biomass proximal to the sensor surface. Here we describe a detailed protocol to apply DMR technology to frame functional behavior of G protein-coupled receptors that are traditionally examined with end point assays on the basis of detection of individual second messengers, such as cAMP, Ca(2+) or inositol phosphates. The method can be readily adapted across diverse cellular backgrounds (adherent or suspension), including primary human cells. Real-time recordings can be performed in 384-well microtiter plates and be completed in 2 h, or they can be extended to several hours depending on the biological question to be addressed. The entire procedure, including cell harvesting and DMR detection, takes 1-2 d.