钙离子参与机体几乎所有生理功能，尤其在心脏兴奋—收缩耦联中通过离子通道发挥关键信号作用。多种心血管药物通过调节细胞膜离子通道影响钙离子转运。现有钙离子监测主要依赖荧光探针，多用于细胞内钙成像，难以实现长期监测。本研究在光寻址电位传感器（LAPS）上制备全固态硅橡胶离子敏感膜，建立程序控制的场效应离子敏感 LAPS 平台，用于细胞外钙...
本研究评估了在电化学微流控单元内利用光寻址方式检测并操纵局部 pH 梯度的可行性。系统由光寻址电极（LAE）和光寻址电位传感器（LAPS）组成，构成执行器—传感器平台。LAE 采用 SnO2:F/TiO2 结构，通过空间分辨光照诱导光电催化水氧化，在微流控通道内产生可控 H+ 梯度；LAPS 采用 n-Si/SiO2/Si3N4 结...
基于电位法的生物传感器有望推动多种生物化合物检测，并辅助多种疾病的早期诊断。它们属于便携式分析型生物传感器，可用于监测人体生物标志物；其中离子敏感膜传感器可测定钾、钠、氯离子活度，而这些离子可作为评估人体健康的生物标志物。电位型离子敏感膜体系还可与多种技术联用，构建用于快速、早期检测癌症生物标志物及其他关键生物化合物的灵敏工具。本文...
含活细胞的细胞基生物传感器芯片难以长期保存，尤其是贴壁哺乳动物细胞在传感器表面易受冷冻损伤。本文提出一种传感器上冷冻保存（on-sensor cryopreservation, OSC）策略，将贴壁细胞在光寻址电位传感器（light-addressable potentiometric sensor, LAPS）表面于−80 °C冷...
细菌 DNA 检测对食品和水质量控制具有重要意义。本研究采用沉积高取向氧化锌（ZnO）纳米棒阵列（NRAs）的光寻址电位传感器（LAPS），用于无标记检测单链细菌 DNA（ssDNA）。通过硅烷化过程将特异性探针 ssDNA 共价固定于 LAPS 表面，构建针对大肠杆菌 O157:H7 DNA 的功能化敏感表面。将功能化表面暴露于含...
本文报道了一种基于光寻址电位传感器（LAPS）的双功能胞外记录生物传感器。该传感器首次实现对单个味蕾细胞胞外膜电位变化和 ATP 释放的同时记录。为检测 ATP 释放，LAPS 芯片通过共价固定 ATP 敏感 DNA 适配体进行功能化；将大鼠分离的味蕾细胞培养于 LAPS 表面。当用调制光照射目标单个味蕾细胞时，在离散工作模式下通过...
食品工业中，病原菌污染尤其是饮料中的细菌污染可引发食源性疾病，早期快速检测对防止受污染产品进入消费环节至关重要。大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）不仅可直接引起腹泻、出血性结肠炎甚至肾衰竭，还可作为其他有害大肠菌群存在的指示菌。本研究开发了一种便携式纳米纤维光寻址电位传感器（NF-LAPS），用于橙汁中 ...
光寻址电位传感器（LAPS）是一种基于半导体的化学传感器，其传感表面上的测量点由光照位置定义。这种光寻址能力可用于可视化pH或特定化学物种的空间分布，在化学、材料科学、生物学和医学中具有潜在应用。本综述比较了该化学成像传感技术与其他技术的特征，描述了化学成像传感系统的仪器、工作原理和多种测量模式。综述总结并讨论了当前技术，尤其是空间...
光寻址电位传感器（LAPS）是一种基于硅的表面电位检测器件，可与生物工程嗅觉感觉神经元（OSN）结合用于气味物检测。LAPS芯片作为换能器，通过监测细胞膜电位变化实现信号读出；在显微镜下使用直径与细胞尺寸相当的聚焦可移动激光选择目标单细胞进行测量。生物工程OSN通过瞬时转染将线虫嗅觉受体ODR-10的cDNA导入鼠原代OSN，使其在...
本研究报道了一种用于化学受体无标记功能检测的新型生物工程细胞基生物传感器。该传感器基于光寻址电位传感器（LAPS）对局部细胞外酸化进行测量。作者将人苦味受体 hT2R4 和秀丽隐杆线虫嗅觉受体 ODR-10 表达于人胚肾 HEK-293 细胞膜上，并以可移动聚焦激光照射目标单细胞，监测受体与特异性配体结合后的功能响应。利用腺苷酸环化...
本研究报道了一种新型无标记集成细胞基生物传感器，将光寻址电位传感器（LAPS）与电细胞-基底阻抗传感器（ECIS）集成于同一芯片，用于体外实时、多参数监测细胞生理状态。LAPS基于电解质/绝缘体/半导体结构检测胞外pH变化，从而反映细胞能量代谢产生的胞外酸化；ECIS通过叉指电极监测细胞贴附、铺展和数量变化引起的界面阻抗变化，以细胞...
获得具有特定嗅觉受体（ORs）的功能细胞对开发面向气味分子检测的细胞基生物传感器具有重要意义。本研究探索了工程化初级嗅觉感觉神经元（OSNs）作为仿生嗅觉生物传感器传感元件的可行性，采用光寻址电位传感器（LAPS）监测工程化OSNs对气味分子的膜电位响应。以秀丽隐杆线虫嗅觉受体ODR-10为模型受体，通过瞬时转染表达于OSN质膜上。...
细胞生化参数可揭示不同细胞的生理与功能信息。由于电化学检测方法具有高精度和非侵入性，已被用于细胞研究；结合改进的生物传感器设计与先进测量系统，体外活细胞的在线生化分析已应用于生物机制研究、药物筛选和环境监测。近几十年来，随着微加工技术发展，新型微型化电化学生物传感器不断涌现。本文综述微加工电化学细胞基生物传感器，包括微电极阵列（ME...
三磷酸腺苷（ATP）被认为是味蕾中味觉信号转导与处理的关键神经递质。高灵敏、高特异测量单个味觉受体细胞（TRC）分泌的 ATP 对研究味觉细胞间通讯机制至关重要。本研究报道了一种基于 DNA 适配体的生物传感器，用于检测单个 TRC 局部分泌的 ATP。ATP 敏感 DNA 适配体作为识别元件，其完全互补的 DNA 竞争物作为信号转...
囊泡胞吐在多种生理过程中发挥重要作用，肾上腺嗜铬细胞致密核心囊泡释放是研究神经分泌细胞突触前过程的合适模型。本研究引入光寻址电位传感器（LAPS）作为无标记记录方法，通过局部胞外酸化监测囊泡释放。嗜铬细胞直接培养在传感器表面，建立细胞—LAPS杂化体系后记录囊泡胞吐事件。囊泡中储存的质子与神经递质共同释放，在细胞—传感器间隙引起短暂...
本研究将二氧化钛（TiO2）薄膜沉积在光寻址电位传感器（LAPS）表面，用于DNA分子的无标记检测。为评估紫外（UV）处理对TiO2薄膜经3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTS）硅烷化水平的影响，作者用异硫氰酸荧光素（FITC）标记固定在TiO2薄膜上的APTS末端氨基。结果表明，在严格控制条件下，UV照射区域的TiO2薄膜硅烷化水平高...
本文报道了一种基于光寻址电位传感器（LAPS）的新型仿生嗅觉生物传感器，用于研究嗅觉转导机制。该传感器以大鼠嗅觉感觉神经元（OSNs）作为传感元件，将其培养在 LAPS 芯片表面。为验证 LAPS 所记录电信号的来源，作者测试了腺苷酸环化酶特异性抑制剂 MDL12330A 对 OSNs 嗅觉信号的抑制作用，以及磷脂酰肌醇 3-激酶（...
转移细胞的早期检测对诊断肿瘤转移和评估抗癌治疗反应具有重要临床意义。本研究采用差异噬菌体展示技术，以高转移性结肠癌细胞SW620为靶细胞、低转移性SW480为对照，从12肽噬菌体库中筛选获得4个转移相关噬菌体肽。ELISA和生物传感器实验验证了这些肽与转移细胞的结合特异性：所选噬菌体肽不仅结合筛选靶细胞SW620，还能捕获高转移性乳...