严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）刺突蛋白S1主要通过结合血管紧张素转换酶2（ACE2）介导病毒进入，但其受体结合域附近还含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）样基序，可能与ACE2阴性细胞上的RGD结合整合素相互作用。本研究采用活细胞、无标记共振波导光栅（RWG）生物传感器，实时监测活细胞在RGD展示表面及S1包...
自驱动运动是生命的基本特征，当前研究重点关注液滴运动动力学。量化宏观运动并揭示其分子机制对自组装、自修复材料、软体机器人、自清洁环境过程及制药工业具有重要意义。由于驱动宏观运动的力通常作用于分子尺度，其实时、高分辨研究具有挑战性。无标记表面敏感测量可在原位同时探测分子尺度相互作用与微观运动。本研究采用表面敏感无标记传感器，研究三甲基...
细胞类型的选择与分离是免疫治疗、再生医学和癌症研究中的关键步骤，但传统方法常需标记或侵入性操作，可能影响细胞功能。本研究提出一种基于光学生物传感器的无标记单细胞分类方法，通过监测单细胞黏附动力学信号区分正常细胞与多种癌细胞。作者利用共振波导光栅（RWG）平台建立高通量数据处理流程，构建了包含约4500个单细胞黏附测量数据的基准数据库...
糖萼是覆盖大多数细胞表面的糖层，由糖脂、糖蛋白和寡糖组成，显著影响细胞与环境的相互作用。癌细胞糖萼通常比健康细胞更厚，但细胞表面多糖及其衍生物在细胞粘附和信号传导中的确切作用尚无共识。作者此前发现，癌细胞糖萼的特定成分可调节其在RGD（精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）肽涂层表面上的粘附动力学和强度；使用硫酸软骨素酶ABC（ChrABC）消...
单细胞水平细胞黏附强度的高通量、低成本和高灵敏定量仍具挑战。整合素在细胞骨架与细胞外基质间传递力，既是机械作用也是信号转导方式；缺乏黏附力时，黏附依赖细胞可凋亡。肿瘤细胞黏附是潜在治疗靶点，因其在侵袭和转移过程中被主动调节。本研究采用转染Fucci荧光细胞周期报告构建体的HeLa细胞，研究癌细胞与RGD仿生基底间整合素介导黏附。作者...
流体流动在胶体与界面科学中具有重要作用，但在平行、高通量方式下测量不同流速流体环境中的吸附、聚集过程及活细胞行为仍具挑战。本文提出一种方法，利用无标记共振波导光栅（RWG）光学生物传感器阵列监测细胞对定义良好且不同流速的响应。装置由底部集成生物传感器阵列的圆形孔组成，通过磁力搅拌棒旋转液体，可在阵列不同位置建立从0到预设最大值的流速...
糖萼在细胞黏附与信号转导中具有重要但尚未明确的功能，约95%的癌细胞糖萼结构发生改变，可能影响肿瘤进展与转移。本研究利用表面敏感、无标记的共振波导光栅（RWG）生物传感器，实时记录HeLa癌细胞黏附于显示RGD（精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）基序表面的高分辨率动力学数据，并以荧光染色和细胞表面电荷测量辅助。结果显示，软骨素酶ABC（Ch...
单细胞粘附力在生物科学中至关重要，但现有方法通量极低且缺乏时间分辨率。原子力显微镜（AFM）可直接测量单个细胞与基底间的脱离力，但每天仅能测少数细胞，且无法在数小时尺度评估粘附力动力学。本研究将高空间与时间分辨率的共振波导光栅（RWG）无标记光学生物传感器与机器人流体力显微镜（FluidFM BOT）相结合，用于监测活癌细胞粘附。与...
功能化纳米颗粒可进入活细胞和囊泡，在靶向药物递送和生物医学成像中具有广泛应用，但其与活细胞相互作用的实时动力学仍不清楚。本研究采用基于共振波导光栅的高通量无标记光学生物传感器，原位监测带正电碱性硫醇功能化金纳米颗粒进入贴壁癌细胞的摄取过程。通过记录细胞覆盖传感器表面暴露于纳米颗粒后的动力学曲线，并与裸传感器表面纳米颗粒吸附动力学比较...
外泌体等细胞外囊泡在细胞间通讯和生物医学中受到关注。本研究考察持续暴露于氟喹诺酮类抗生素环丙沙星对细胞释放细胞外囊泡的影响。环丙沙星广泛用于人体抗细菌治疗及细胞培养中抑制支原体污染，但可诱导哺乳动物细胞氧化应激和线粒体功能障碍。作者发现，低剂量环丙沙星长期处理可诱导小细胞外囊泡（本文称为外泌体）外表面释放线粒体DNA和染色体DNA，...
无标记检测技术已广泛用于表征生物分子相互作用，无需对靶分子进行标记，具有促进检测开发、实现新型集成读出以及结合高通量能力用于药物候选物小分子筛选的潜力。基于共振波导光栅（RWG）生物传感器的高通量无标记检测系统Epic已应用于监测分子相互作用。本文描述一种通用无标记检测方法，用于定量测量磷酸化特异性相互作用，即转运信号磷酸化SWTY...
本研究利用新型高通量无标记共振波导光栅（RWG）成像生物传感器 EpicH BenchTop（BT），测定细胞铺展动力学对整合素配体 RGD 基序平均表面密度（vRGD）的依赖关系。通过从混合溶液中共同吸附生物惰性 PLL-g-PEG 和 RGD 功能化共聚物 PLL-g-PEG-RGD，将传感器表面的 vRGD 在四个数量级范围内...
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...
Epic 系统是一种基于共振波导光栅（RWG）的高通量无标记光学生物传感器平台，用于生化层面研究 14-3-3 蛋白与其磷酸化底物之间的磷酸化特异性相互作用。该平台将 384 孔微孔板、RWG 检测器和液体处理系统结合，通过倏逝波感知传感表面附近约 150 nm 范围内生物分子结合引起的有效折射率变化，从而以无标记方式实时监测结合事...