细胞迁移依赖于运动方向上细胞前缘的快速且持续性突起。构建边缘突起的肌动蛋白与黏附结构相互整合，促迁移信号通路必须同时调控二者以诱导突起。由于难以选择性检测促进边缘突起的新生黏附，黏附调控的贡献一直难以阐明。本研究将ERK FRET生物传感器靶向黏附，定量ERK的时空活性，解析RAS→RAF→MEK→ERK通路对新生黏附的调控如何贡献...
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...
整合素蛋白与精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）肽序列的结合是哺乳动物细胞黏附过程中的关键步骤。虽然纯化蛋白与其配体之间的结合可以研究，但活细胞检测更适合获得具有生物学意义的信息。本文应用计算机控制微吸管（CCMP）测量整合素-RGD结合的解离常数（Kd）。作者制备了具有不同RGD密度的表面涂层，并通过施加局部流动诱导的流体提升力，分...
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...
本文提出一种湿微接触反印刷（wet µ-CdP）方法，用于在聚乙二醇（PEG）水凝胶表面制备线性与矩形金纳米颗粒（Au NPs）微图案。该方法首先利用微模塑在毛细管中（MIMIC）工艺，将含光引发剂 Irgacure 2959 的 PEG 二丙烯酸酯（PEGDA）前驱体填充至 PDMS 模具微沟槽并在硅片上 UV 交联，形成 PEG...
基于 Förster 共振能量转移（FRET）的张力传感器模块（TSMs）可用于研究细胞内不同蛋白如何承受机械力，但单皮牛顿（pN）级力仍难以分辨，且缺乏多路复用张力传感工具。本文报道了一种遗传编码的 FRET 生物传感器 FL-TSM 的构建与校准。该传感器具有近数字力响应，并在 3–5 pN 区间灵敏度提高。作者还提出一种方法，...
本研究报道了一种用于总体评估不同基底粘附质量的活细胞生物传感器。该传感器基于稳定表达融合荧光标记蛋白 mCherry-vinculin 和 GFP-tensin 的 NIH/3T3 成纤维细胞系，利用两种荧光蛋白在细胞黏附结构中的不同定位，作为可定量标记，不仅用于评估局灶黏附，也用于评估纤维状黏附。研究采用细胞铺展面积、细胞极化指数...
石墨烯是生物医学应用中的新兴候选材料，可用于生物传感器、药物递送和支架生物材料，但不同石墨烯涂层基底上细胞功能与行为仍不清楚。本文研究成纤维细胞在玻璃盖玻片、硅胶、不同固化比PDMS（P10、P50）、氧等离子体处理PDMS（p-P10）以及相应单层石墨烯（SLG）涂层基底上的功能响应。通过黏附细胞数、铺展面积和细胞骨架构型表征细胞...
恶性疟原虫的重要毒力机制是细胞黏附，即无性红细胞期后半段感染红细胞与内皮细胞结合。传统黏附检测多在静态条件下进行，且依赖人工或半自动读数，难以标准化。石英晶体微天平（QCM）对纳克级质量及生物力学性质变化敏感，已越来越多用于生物医学研究。本研究探索QCM在流动条件下测量恶性疟原虫感染红细胞与CD36和硫酸软骨素A（CSA）两种受体结...
本研究开发了一种基于细胞基底形变的机械刺激装置和一种更灵敏的细胞黏附测量方法。精确定位于细胞附近的探针可实现垂直局部机械刺激，频率约207 Hz，应变幅度约50%。该装置用于检测人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的钙信号响应。细胞内钙离子浓度通过基因编码的Cameleon生物传感器测量，同时抑制瞬时受体电位阳离子通道M亚家族成员7（T...
肝素酶是一种内切β-葡萄糖醛酸酶，可酶切硫酸肝素（HS）和硫酸肝素蛋白聚糖（HSPG）结构。肿瘤中肝素酶表达水平与细胞侵袭、血管生成活性及不良预后相关。肝素酶还可具有独立于酶活性的促肿瘤效应。本研究利用人黑色素瘤 MV3 细胞证明，潜伏型肝素酶能以严格时间调控方式激活整合素 VLA-4 的结合功能，而 VLA-4 是黑色素瘤转移的重...
由于细胞外基质（ECM）高度复杂，设计动态、刺激响应表面以呈现明确配体并作为模型ECM基底，对生物材料、生物传感器和细胞生物学领域意义重大。本文报道一种新型双配体呈现表面方法，用于调控动态ECM性质并研究细胞行为。将模拟纤连蛋白细胞结合域和硫酸肝素结合域的肽段PHSRN、cRGD、KKKTTK以及单糖Gal和Man与细胞黏附RGD组...
精神疾病缺乏可规模化的细胞模型，限制了新治疗与诊断工具开发。本研究收集12例双相I型障碍患者（按锂治疗反应分组）和6例健康对照的皮肤成纤维细胞，利用携带miR-9/9*-124、NEUROD2、ASCL1和MYT1L的慢病毒将其直接转分化为诱导神经元样细胞（iNLCs）。采用基于纳米结构光子晶体生物传感器的无标记活细胞光学成像平台（...
本文报道了一种用于生物传感器应用的新型钛酸盐纳米管（TNT）透明涂层。该涂层由稳定且无添加剂的溶胶通过室温旋涂法制备，无需结合剂，过程简单、快速且成本低，可形成约10 nm厚、致密且高度透明的薄膜。作者采用光谱椭偏仪（SE）、原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）对薄膜形貌、厚度及化学态进行表征，并将其制备在光学波导芯片...
材料表面性质与机械性能共同决定其在生物环境中的表现及接触细胞的行为。表面化学、物理和生物性质在生物材料领域起重要作用。本研究以热塑性聚氨酯薄膜 Elastollan 1180A50 为基底，先经氩等离子体或紫外辐照活化，再接枝 [2-(methacryloyloxy)ethyl]dimethyl(3-sulfopropyl)ammo...
人源神经元（hNT 神经元）由 NTera2/D1 前体细胞经 4 周分化和 2 周有丝分裂抑制获得，是研究成人人源神经元的重要模型。但收获物常混有星形胶质前体，后者难以用普通光镜识别，影响蛋白质组学、转录组学等需要高纯度培养物的应用。本文报道一种简单富集方法：在胰酶消化收获后，将细胞接种于未包被塑料培养瓶，利用星形胶质前体快速贴壁...
基质力学通过调节整合素与细胞外基质（ECM）蛋白的结合控制细胞命运。然而，纤连蛋白（FN）、I 型胶原及其整合素亚型如何不同地传递力学信号并调控黏着斑激酶（FAK）活性仍不清楚。本研究利用基于荧光共振能量转移（FRET）的遗传编码 FAK 生物传感器发现，FN 介导的 FAK 激活依赖机械张力，张力可暴露原本隐蔽的 FN 协同位点以...
细胞黏附与迁移是动态复杂过程，需要在特定亚细胞位点对信号级联进行严格时间控制。数十年来，生化方法鉴定了协调黏附、膜突起和收缩从而驱动迁移的众多信号通路，但理解这些信号如何在单个迁移细胞的不同位点内被调控，对于阐明运动过程中通路整合至关重要。荧光蛋白变体的最新进展使开发探针成为可能，利用显微镜分析单细胞中蛋白构象、激活或相互作用的局部...
黑色素瘤细胞经血转移依赖整合素 VLA-4 与内皮 VCAM-1 的黏附。肝素可结合 VLA-4，并可能通过抑制选择素介导的转移发挥作用。为开发非抗凝、抗黏附肝素，本研究系统考察一系列非抗凝肝素衍生物在生理流条件下对人黑色素瘤 MV3 细胞与 VCAM-1 的 VLA-4 介导结合的抑制能力，并用表面声波（SAW）生物传感器测定代表...
传统细胞黏附实验通常采用手动工作站和荧光读出。本文报道了一种基于SRU BIND平台的无标记均相检测方法，用于筛选α4β7整合素介导的细胞黏附至其配体黏膜地址素细胞黏附分子（MadCAM）的抑制剂。该生物传感器为光学型，核心为亚波长聚合物光栅，并涂覆高折射率TiO2材料；细胞特异性黏附引起反射峰波长值（PWV）偏移。实验使用标准化合...