Bacteriorhodopsin-Based pH Sensor for Cell Culture Condition Regulation.
在细胞培养研究与生物技术中，精确监测pH对维持细胞健康和保证实验结果可靠至关重要。传统玻璃电极和化学指示剂常存在易碎、需频繁校准以及潜在细胞毒性等局限。本研究提出一种基于细菌视紫红质（bacteriorhodopsin, bR）的新型pH传感器。bR是一种光敏跨膜蛋白，可随pH波动发生构象变化并产生可测量的光电信号。作者将bR基电化...
Dual-Purpose Aptamer-Based Sensors for Real-Time, Multiplexable Monitoring of Metabolites in Cell Culture Media.
高频实时测量细胞培养体系中特定代谢物浓度有助于深入理解细胞代谢并推动细胞培养规范。现有方法多为单时间点、单参数或可检测分析物有限。电化学适配体生物传感器（EAB）已用于血液和组织中分析物的实时监测。本文表征了 EAB 传感器一种与适配体目标分析物无关的 pH 传感能力，并将其应用于多种体外细胞培养体系中 pH 和苯丙氨酸的连续测量。...
Quantifying Cell Confluency by Plasmonic Nanodot Arrays to Achieve Cultivating Consistency.
细胞汇合度与传代时机的确定对细胞培养一致性至关重要，但缺乏最优汇合度的通用标准。本研究将玻璃基底上的金纳米点阵列用作细胞培养基底，利用其局域表面等离子共振（LSPR）光谱位移监测细胞生长并量化细胞汇合度。通过细胞计数、代谢活性、局灶黏附和细胞周期等实验验证LSPR信号监测细胞生长的准确性。LSPR信号与细胞数量及代谢活性增加趋势一致...
Optical biosensor optimized for continuous in-line glucose monitoring in animal cell culture.
生物反应器中连续葡萄糖监测的生物传感器可为优化生物技术培养条件提供重要工具。本文开发了一种用于长期连续葡萄糖监测的光学生物传感器，并在一次性生物反应器的细胞培养过程中实现了葡萄糖水平的紧密控制。该在线传感器基于商用光学氧传感器，表面涂覆交联葡萄糖氧化酶（GOD）层，并通过具有优化葡萄糖和氧渗透性的亲水多孔扩散膜调节动态范围。作者结合...
Design, development, and validation of an in-situ biosensor array for metabolite monitoring of cell cultures.
传统细胞培养过程通常依赖昂贵且耗时的实验室取样检测来评估质量，难以充分反映细胞状态。本文报道了一种用于细胞培养基代谢物在线监测的自包含电化学生物传感器阵列的设计、开发与验证。作者采用薄膜微制造技术构建传感平台，利用电沉积将多壁碳纳米管（MWCNTs）和氧化酶精确固定于微型金工作电极上，并设计低噪声恒电位仪电路及Android应用，通...
CMOS biosensor system for on-chip cell culture with read-out circuitry and microfluidic packaging.
本文设计了一种尺寸为1.5 mm×3 mm的CMOS芯片，用于监测芯片上细胞培养。芯片采用0.5 µm CMOS工艺制造，具有3层金属、2层多晶硅，为5 V工艺。芯片集成了离子敏感场效应晶体管（ISFET）以及带读出电路的ISFET，用于监测置于芯片上方溶液的pH。利用工艺顶层金属制作叉指电极结构（IDES），通过阻抗/电容变化检测...
Highly sensitive carbon nanotube-based sensing for lactate and glucose monitoring in cell culture.
细胞培养中代谢物监测可提供细胞系状态的实时信息，对胚胎干细胞和间充质干细胞等机制尚不明确的细胞系尤为重要，也有望推动培养皿集成化与细胞培养自动化。目前生物反应器主要监测pH、pO2、电子阻抗和温度等少数过程变量。在多种生物传感器策略中，碳纳米管具有适合高灵敏检测的特性。本文报道利用多壁碳纳米管构建纳米结构电极，用于乳酸和葡萄糖检测。...
New prototype assembly methods for biosensor integrated circuits.
本文评估了两种用于将集成电路（IC）传感器与细胞培养腔结合的生物传感器原型封装方法。第一种方法采用聚乙二醇（PEG）模具，在室温硫化（RTV）硅橡胶弹性体涂覆过程中遮蔽 IC 传感区，从而绝缘键合焊盘和键合线；第二种方法采用美国 Quik-Pak 提供的部分封装服务，通过环氧窗框和模塑料覆盖键合线并保留传感窗口。两种方法均显示良好的...
Application of screen-printed microband biosensors to end-point measurements of glucose and cell numbers in HepG2 cell culture.
通过绝缘并切割丝网印刷的水基碳电极制备微带葡萄糖生物传感器，该电极含有酞菁钴（CoPC）氧化还原介体和葡萄糖氧化酶（GOD）。在37 °C静置条件下，于+0.4 V工作电位下，传感器在缓冲液中对葡萄糖产生安培响应，灵敏度为26.4 nA/mM，线性范围为0.45–9.0 mM；最佳pH为8.5，活化能计算为40.55 kJ/mol。...
Assessment of the biocompatibility of photosensitive polyimide for implantable medical device use.
聚酰亚胺（PI）因热稳定性高、化学耐受性好且可制成薄而柔性的薄膜，已广泛用于生物传感器封装和神经植入物基底。光敏聚酰亚胺（PSPI）具有类似物理性能，并可通过光刻直接图形化，但此前生物相容性数据较少。本研究按 ISO 10993 标准对两种商用 PI（Dupont Kapton HN、HD Microsystem PI2611）和一...
On the possibility of real-time monitoring of glucose in cell culture by microdialysis using a fluorescent glucose binding protein sensor.
尽管毫摩尔级灵敏度葡萄糖传感器仍为主流，但微摩尔级灵敏度传感器因快速微透析、离子导入和激光打孔提取组织间液等微创采样技术而受到关注。葡萄糖结合蛋白（GBP）对葡萄糖的结合常数处于微摩尔范围，因而特别相关。GBP是革兰氏阴性菌周质空间中的可溶性结合蛋白之一。由于其铰链样三级结构，葡萄糖结合会诱导显著构象变化；将极性敏感荧光探针连接至对...