本文报道了一种基于新型三维微电极阵列（3D MEA）的双模态线粒体生物传感器，用于无标记检测线粒体生物能量学。该器件通过数字光处理3D打印、Ti/Au金属化、激光隔离和绝缘封装制备，可在同一平台上同时采用电化学阻抗谱（EIS）和电生理记录，分别探测外线粒体膜（OMM）和内线粒体膜（IMM）的电生理特性。EIS数据表征了来自NIH3T...
生物电子学利用电子器件在生物界面进行信号转导，其微型化促进了与生物系统的无缝集成，并带来新的科学和技术机遇。纳米线器件可形成尺寸更小、几何形状独特的探测器，能够到达常规技术难以触及的界面，从而在降低侵入性的同时提高灵敏度。本综述聚焦纳米线赋能的生物电子学：首先概述半导体纳米线的合成研究，通过控制结构、组成和掺杂实现生物电子器件的关键...
生物传感器在生物学、电子学、化学、生物技术、医学及工程领域得到广泛研究，其跨学科特性为直接、高效、灵敏地分析生物分子和化学材料提供了理想平台，有望推动生命科学、基础医学和医疗健康产业发展。为实现高性能生物传感，具有特定纳米尺度性质的纳米探针被提出，用于超灵敏、原位监测示踪生物分子、细胞行为、细胞微环境和电生理活动。本文综述了基于垂直...
有机电化学晶体管（OECTs）是近年来发展起来的高效换能器件，由于栅极电极与晶体管沟道分离，既可用于电化学生物传感器，也可用于细胞电生理记录。OECT 与电化学栅极电极的高效集成，使所制备传感器在灵敏度、检出限和选择性等方面得到提升。本文综述了基于 OECT 的生物传感器和细胞电生理记录的最新进展，重点讨论栅极电极与半导体沟道的工作...
嗅觉系统是天然生物传感器，外周嗅觉感觉神经元（OSNs）响应外界气味刺激，并将信号传至嗅球（OB）进行整合与处理。表达约1000种气味受体的OSNs轴突被精确组织到OB的约1800个球状体，再向中枢传递嗅觉信息。该过程具有高灵敏度、高特异性和快速响应特点，可用于爆炸物检测。仿生嗅觉生物传感器利用嗅觉系统生物组分作为传感元件，具有商业...
温度是正常与病理状态下神经功能的重要影响因素，但迄今尚未实现局部脑温与神经元活动的同步监测。本文提出一种可植入、已校准的多模态生物传感器，用于复杂研究皮层和深部脑区的热变化，同时记录小鼠神经元群体的多单元活动。所制备的神经探针在同一探针杆上集成四个电生理记录位点和一条铂温度传感丝，传感丝与最近记录位点距离为30 µm。作者通过体内实...
味觉因其潜在应用受到关注。本研究将生物组织与微芯片结合，建立用于盐味检测的新型生物电子舌系统。实验前，作者建立了盐味受体细胞动作电位计算模型，模拟不同浓度氯化钠（NaCl）溶液对天然盐刺激的响应。随后在玻璃基底上制备了36通道微电极阵列（MEA，电极直径约30 μm），并将大鼠味觉上皮剥离后固定于MEA表面。在NaCl刺激下，通过多...
为检测生物流体中的神经活性因子，作者此前建立了基于完全孤立神经元（胞体加近端突起）并被记录微电极穿透的可移动生物传感器。本研究将该方法扩展到与口神经中央模式发生器（CPG）输出活动记录相结合。实验使用 Lymnaea stagnalis，在分离中枢神经系统或半完整口器制备中，长时间同步记录原位口 CPG 神经元（主要为 B4、B2 ...
本文报道了一种自动定位与传感微电极阵列（APSMEA），用于多部位电生理记录。该芯片集成48个记录微电极和49组介电电泳（DEP）电极，利用负介电电泳力将所需数量的培养大鼠皮层神经元自动、无损地定位到记录电极上。神经元贴附后，其突起自由生长并形成功能性突触连接，使阵列能够记录神经元群体的电生理活动。在药物干预实验中，APSMEA可同...