甲型肝炎病毒（HAV）是急性肝感染的主要病原，经粪-口途径及与感染者密切接触传播。现有 HAV 标准化方法依赖检测病毒抗原或 RNA，无法区分感染性与非感染性 HAV。本研究旨在开发一种用于检测感染性 HAV 的原型细胞基电化学生物传感器。采用细胞培养适应 HAV 株 HM175/18f 及其许可细胞 FRhK-4，并结合金纳米粒子...
体外器官工程利用脱细胞全器官支架与自体干细胞，是替代传统移植的潜在策略，但制备细胞相容支架仍是关键挑战，目前缺乏高精度、特异性的评估方法。细胞基生物传感器（CBB）能以高灵敏度、高特异性、低成本和无创方式检测分析物。本文基于 NF-κB 诱导型启动子开发了用于残留去污剂检测的 CBB。作者将含 NF-κB 结合序列的核心启动子与近端...
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...
生物传感器是组织工程应用中用于疾病诊断的选择性、灵敏且快速的工具。与标准酶联免疫吸附测定（ELISA）相比，生物传感器通过结合生物、化学和物理技术，可实时、原位监测微生理信号。本综述总结了面向不同生物与生物医学应用的多种生物传感器技术的最新重要进展，尤其关注组织工程应用。文章讨论了用于组织工程的多种制备技术，如计算机数控（CNC）、...
作为概念验证，开发了一种由纯菌细胞基生物传感器（CBB）面板、荧光染料和偏最小二乘（PLS）建模组成的快速检测方法，用于评估工业废水样品的硝化抑制潜力。当前标准方法为比硝化速率（SNR）批试验，需约4小时并由熟练操作者完成。本研究将7株细菌（硝化菌和非硝化菌）暴露于28个不同工业废水样品，随后使用商品化“活/死”荧光染料检测膜完整性...
细胞基生物传感器为检测目标分子提供了廉价、便携且简单的方法，但尚未真正实现商业化。早期性能与特异性问题曾制约其发展。随着理性调控响应曲线方法的建立，生物传感器性能迅速提升，现已有许多传感器能够满足实际检测所需性能，这激发了对其商业化潜力的关注。然而，可靠性、长期稳定性和生物安全性仍是商业化应用与公众接受的主要障碍，相关研究仍在积极推...
食品安全与质量是食品供应链中的核心问题。传统色谱、质谱和动物模型虽准确，但成本高、耗时长且依赖专业人员，难以满足高通量现场筛查需求。生物传感器具有特异性好、灵敏度高、响应快、成本低、体积小和操作简便等优点。细胞基生物传感器以活细胞作为识别元件，并通过电化学、光学、阻抗、电位或微流控等换能器检测细胞生理变化，可提供分析物的生物活性信息...
随着高通量细胞检测需求增加，细胞基生物传感器的微型化成为研究重点。本文综述了通过微加工技术制备细胞微阵列的方法，以实现多路复用和高通量细胞检测。细胞可固定于平面基底形成位置阵列，或固定于微粒形成悬浮阵列。文中介绍了光刻、软刻、微流控、介电电泳等二维细胞图案化方法，以及量子点、荧光染料、硅胶体晶体微球和图形编码微粒等悬浮阵列编码策略。...
本研究开发了一种基于HepG2细胞和Love Wave传感器的新型生物传感器，用于实时、灵敏地检测腹泻性贝类中毒（DSP）毒素奥拉毒素（OA）。作者设计了可拆卸的Love Wave传感单元和微型化8通道记录仪器，便于实验制备与响应信号测量。Love Wave传感器以ST切石英为基底，同步频率约160 MHz。将HepG2细胞作为传感...
本文报道了一种由聚-L-赖氨酸（PLL）修饰丝网印刷碳电极（SPCE）构建的阻抗法细胞基生物传感器，用于实时监测表面固定的幼仓鼠肾成纤维细胞（BHK-21）感染登革病毒（DENV）的过程。DENV-2 New Guinea C株诱导的细胞病变效应（CPE），包括退行性形态改变、细胞脱落、膜降解和宿主细胞死亡，在感染后约30小时即表现...
细胞基生物传感器（CBBs）基于细胞基检测（CBAs）原理，利用活细胞检测环境、食品、临床或其他来源中的不同分析物。在毒素检测中，CBBs正成为其他分析方法的独特替代手段。其主要优势在于，CBBs对毒性暴露的响应与易感对象的实际生理响应相关；结果基于毒素-细胞相互作用，可揭示毒素的作用机制、毒性强度、生物利用度、靶组织或器官等功能信...
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...
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...
细胞和组织基生物传感器由基因工程蛋白构成，可在体外导入细胞，或在体内导入组织细胞。它们基于生物光子学或其他物理原理，使研究者能够连续、无创地感知激素、药物或毒素的浓度变化，并有望在实验动物整个生命周期中应用。本文综述细胞和组织基生物传感器的研究进展，讨论其在衰老研究中的潜在价值。文中给出近期开发的生物传感器实例，包括检测细胞因子肿瘤...
将标准集成电路（IC）技术用作细胞基生物传感器的换能器，用于药物发现药理学、神经接口系统和电生理学研究，要求电极具备电化学稳定性、生物相容性和低成本。然而，广泛使用的互补金属氧化物半导体（CMOS）IC 技术本身难以满足电化学稳定性要求。对于仅用于研究的器件，可在洁净室中通过后处理修饰 CMOS；但要使 CMOS 成为商用生物传感器...
细胞基生物传感器的应用常受细胞表面受体在激动剂持续刺激下发生脱敏的限制。本文报道了一种用于液体环境中检测三磷酸腺苷（ATP）的微流控细胞基生物传感器（μCBB）。该传感器集成了毫秒级化学脉冲发生器，并以单个表达内源性 P2Y 受体的 NIH-3T3 细胞作为识别元件。研究采用 ATP 溶液模拟输入信号，通过控制十字形微流控芯片两个出...
利用活细胞或细胞组分构建生物传感器正受到广泛关注，并开辟了功能诊断新领域。所谓哺乳动物细胞基生物传感器（CBB），是指以哺乳动物细胞作为生物识别元件的传感系统。细胞基检测如高通量筛选（HTS）和细胞毒性试验，已成为评估化合物功能或毒性、探测临床、环境或食品样品中病原或产毒物质的重要方法。外部刺激或细胞微环境变化会扰动哺乳动物细胞正常...
本文讨论了一种新型多功能集成细胞基生物传感器的设计，用于同时检测细胞酸化与细胞外电位。该传感器采用心肌细胞等活细胞作为光寻址电位传感器（LAPS）阵列的信号源，使同一LAPS阵列能够并行监测细胞酸化与细胞外电位。在LAPS阵列制备中，部分硅基底被重掺硼以形成相互独立的测试区。检测系统由锁相放大器和基于快速傅里叶变换（FFT）的数字解...