近期临床细胞外囊泡（EVs）研究凸显其作为多种疾病生物标志物和治疗载体的潜力。本研究对人微血管内皮细胞（HMEC-1）暴露于苯并[a]芘（B[a]P，一种存在于食物和烟雾中的多环芳烃）后分泌的 10k EVs 进行系统表征。由于 EVs 表面和货物蛋白众多，表型分析具有挑战性。作者提出一种微阵列格式的多路复用生物传感器，采用表面等离...
咖啡酸苯乙酯（CAPE）是蜂胶中常见的疏水性植物化学物质，具有抗氧化、抗炎和心血管保护等作用。然而，识别 CAPE 的分子实体未知，且该分子相互作用是否参与靶细胞抗氧化反应仍不清楚。本研究假设 TRP 离子通道亚家族作为识别细胞膜上 CAPE 的分子实体，并允许完整内皮细胞抗氧化能力快速变化。通过监测微血管内皮细胞模型中胞质 Ca2...
为实现无需免疫染色即可快速、便捷、特异性地检测活内皮细胞（ECs），我们开发了一种基于开启型荧光蛋白的生物传感器，命名为 LV-EcpG。该传感器包含通过噬菌体展示技术获得的高亲和肽 E12P，用于特异性识别 ECs，以及融合两个连接肽的开启型 EGFP。这种基因编码荧光蛋白生物传感器（FPB）的“开–关”切换机制确保荧光信号仅在结...
血管生成是建立功能性循环系统的关键细胞过程，体外血管生成检测是阐明血管形成生物学和药物发现的重要工具。本研究开发了一种新型高内涵二维血管生成检测，可同时捕获内皮细胞形态发生的关键过程，包括腔形成。在该体系中，内皮细胞于48小时内形成具有腔的血管样结构，并完成了特异性与性能验证。作者利用优化后的检测对包含150种FDA批准心血管药物的...
钙调蛋白（CaM）是 Ca2+ 感受蛋白，参与多种血管平滑肌细胞（VSMC）功能。由于 CaM 表达量不足以覆盖其众多靶蛋白，调控其表达及靶蛋白相互作用的因子可广泛影响血管功能。VSMC 接受内皮细胞（EC）的多种调控，但 EC 是否通过控制 VSMC 中 CaM 表达及相互作用调节血管功能尚不清楚。本研究使用同一血管分离的 EC ...
多光谱活细胞成像可利用光谱不同的生物传感器在空间和时间维度同时检测生物过程，但不同荧光生物传感器的灵敏度、动态范围等差异可能影响同一分析物在不同亚细胞区室中的准确共成像。本研究建立了一种单色多参数成像方法，利用 H2O2 生物传感器 HyPer7 同时检测细胞核、胞质和线粒体中的过氧化氢。通过共培养稳定表达不同靶向 HyPer7 的...
糖尿病是一种与高血糖、高血压、动脉粥样硬化和内皮功能障碍相关的代谢综合征。在模拟血液循环时对细胞施加机械拉伸，同时监测高糖环境中细胞的葡萄糖代谢，对于深入理解糖尿病诱发动脉粥样硬化的机制具有重要意义。本文开发了一种简便策略，将沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）包埋的葡萄糖氧化酶（GOx@ZIF-8）与金可拉伸电极（Au SE）相结...
Rho GTPase 家族参与肌动蛋白动力学并调控内皮屏障功能，其中 Cdc42 是主要的促屏障 Rho GTPase。目前内皮细胞中 Cdc42 信号网络的调控机制仍缺乏分子细节。本研究聚焦于内皮细胞中表达的 15 种 Rho 鸟苷酸交换因子（GEF），利用单细胞 FRET 生物传感器在原代人脐静脉内皮细胞中监测其对 Cdc42 ...
过氧化氢（H2O2）调控血管内皮细胞关键磷酸化通路，并影响内皮型一氧化氮合酶（eNOS）信号。细胞内外 H2O2 均参与 eNOS 调控，但具体通路不清。本研究利用化学遗传学与活细胞成像，在 EA.hy926 人内皮细胞的胞质、核和小窝中生成并检测 H2O2。作者构建了靶向酵母 D-氨基酸氧化酶（DAAO）与新型 H2O2 生物传感...
组织芯片技术可在人源细胞上直接筛选化合物，对细胞功能研究和药物开发日益重要。内皮细胞构成血管内壁，参与多种生理过程，并最先接触多数药物，但目前仍缺乏无标记、实时、高通量监测内皮功能的技术。为此，作者开发了基于光学生物传感器的内皮无标记生物芯片（EnLaB）检测系统，利用共振波导光栅（RWG）技术监测细胞表面附近折射率变化，实现活细胞...
血管内皮细胞（ECs）可感知血流产生的剪切应力并将其转化为细胞内生化信号，其中钙离子信号在机械转导中起关键作用。已知剪切应力可促使内皮细胞在小窝（caveolae）处释放三磷酸腺苷（ATP），释放的 ATP 激活 P2 嘌呤能受体，引起细胞外钙离子内流；但剪切应力如何诱发 ATP 释放仍不清楚。本研究证明线粒体在该过程中发挥关键作用...
本文报道利用电细胞基底阻抗传感（ECIS）生物传感器技术，实时、无标记地监测人血脑屏障（BBB）内皮细胞屏障完整性，揭示叠氮化钠（sodium azide）及其挥发性气体产物对脑微血管内皮细胞的毒性。叠氮化钠常作为抗体等生物试剂防腐剂，在低毫摩尔浓度下具有急性细胞毒性。研究最初在含叠氮化钠抗体实验中观察到屏障完整性延迟丧失，而无叠氮...
小窝是内皮细胞内吞和跨细胞运输胰岛素、白蛋白等大分子的主要途径。小窝介导内吞依赖Src依赖性caveolin-1（Cav-1）磷酸化，以及dynamin-2和filamin A（FilA）的招募，分别促进囊泡断裂和运输。本研究检测RalA和磷脂酶D（PLD）信号对小窝介导内吞和运输的调控。白蛋白刺激人肺微血管内皮细胞后数分钟内激活R...
红细胞膜及细胞骨架决定红细胞变形性与稳定性，糖尿病会改变红细胞机械性质并促进其与内皮细胞黏附，参与血栓和血管并发症。现有免疫荧光、光学显微、CCK-8、FRET 等方法多为终点检测或需外源标记，难以实时无标记监测红细胞黏弹性。本文提出基于石英晶体微天平带耗散监测（QCM-D）的压电生物传感器，实时、无创、无标记地研究糖尿病红细胞与正...
血管生成是生理过程，涉及从已有血管长出新血管。在正常或病理血管生成中，血管生成生长因子激活内皮细胞上的相应受体。成纤维细胞生长因子-2（FGF-2）和肝素亲和调节肽（HARP）是两种肝素结合生长因子，已被报道对人脐静脉内皮细胞（HUVEC）具有促血管生成作用。本文显示 HARP 可作为 FGF-2 刺激效应的介导者，能够抑制 FGF...
在胰腺胰岛中，β细胞可被视为终极生物传感器，其核心功能是准确感知血糖水平并释放适量胰岛素。作为唯一能产生胰岛素的细胞类型，β细胞还需兼顾自身存活与必要时的再生。现有证据表明，胰岛内皮细胞（EC）是β细胞的重要伙伴：胰岛血管不仅输送主要刺激物葡萄糖和效应物胰岛素，还为代谢活跃的细胞群供氧；内皮细胞还直接影响胰岛素基因表达、分泌及β细胞...
血流产生的流体剪切应力（FSS）通过内皮细胞连接机械传感复合体调控血管发育、血压和动脉粥样硬化。既往研究提示 PECAM-1 在流动中受力并启动信号，但机制不清。本研究基于已建立的 FRET 张力生物传感器，开发并验证了 VE-cadherin 和 PECAM-1 的 FRET 张力探针。静态培养中，细胞连接处 VE-cadheri...
白细胞穿过内皮并进入动脉壁是动脉粥样硬化发展的关键步骤。此前体外研究显示，RhoG鸟苷酸交换因子SGEF（Arhgef26）有助于ICAM-1诱导的内皮对接结构形成，从而促进白细胞跨内皮迁移。为探索其体内炎症中的作用，作者构建了SGEF缺失小鼠。将SGEF缺失小鼠与ApoE缺失小鼠杂交并饲喂西方饮食后，SGEF缺失小鼠多个主动脉区域...
本文提出并研究了一种基于微加工矩形硅膜的新型生物传感系统。该系统采用分布式传感方案，通过监测传感结构的动力学响应来识别生物目标。人工神经网络被用于处理测量数据，以判断细胞的存在并估计其密度。研究未限定具体生物应用，而是将该微膜作为通用生物传感平台进行性能测试。实验将不同密度的 EA.hy 926 内皮细胞接种到微加工硅膜表面，并在细...
MARCKS（肉豆蔻酰化丙氨酸富集 C 激酶底物）是一种结合肌动蛋白和钙调蛋白的蛋白，广泛表达于多种哺乳动物组织，但其在内皮细胞信号反应中的作用尚不清楚。本研究在培养内皮细胞中用 siRNA 敲低 MARCKS，发现划痕愈合实验中定向细胞运动被显著抑制。作者结合生化与细胞成像方法，探讨 MARCKS 在胰岛素激活的内皮信号通路中的作...