许多基因编码电压指示器（GEVIs）依赖荧光蛋白（FP）域报告膜电位变化。电压传感域激活时，稳态荧光快速可逆变化，提示 FP 域发色团附近发生瞬时构象变化，表明发色团柔性可能是信号调制机制。将发色团附近苯丙氨酸替换为苏氨酸（F165T）引入荧光响应的次级成分，与发色团运动性增加一致；外部方向性极化偏移（164T/166F）可重新取向...
离子通道可通过改变离子通量调节细胞膜电位（Vm）和细胞迁移，但 Vm 调控迁移的机制尚不清楚。本研究显示，Nav1.5 钠通道在非兴奋性乳腺癌细胞中承载持续性内向 Na+ 电流，可在分钟时间尺度上去极化静息 Vm。这种 Nav1.5 依赖的 Vm 去极化增加迁移细胞前缘处 Rac1 与磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserin...
本文报道了一种基于光寻址电位传感器（LAPS）的双功能胞外记录生物传感器。该传感器首次实现对单个味蕾细胞胞外膜电位变化和 ATP 释放的同时记录。为检测 ATP 释放，LAPS 芯片通过共价固定 ATP 敏感 DNA 适配体进行功能化；将大鼠分离的味蕾细胞培养于 LAPS 表面。当用调制光照射目标单个味蕾细胞时，在离散工作模式下通过...
本文介绍一套用于在不破坏细胞所处环境完整性的前提下研究细胞通讯的实验方案，重点分析脊髓神经元等可兴奋细胞的电活动。该方案以活体斑马鱼胚胎为模型，利用其神经系统简单、胚胎透明且适合成像的特点，在胚胎发育过程中对脊髓神经元细胞膜上的荧光电压指示器进行原位检测。作者将斑马鱼胚胎与基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器 Mermaid...
现有多巴胺受体结合检测无法测量多巴胺或潜在激动剂/拮抗剂分子对完整细胞的体外整体反应。本文报道一种新型功能检测概念，用于研究神经递质多巴胺与表达多巴胺受体的神经细胞在体外的相互作用。该方法基于超快速测量培养的小鼠 N2a 神经母细胞瘤细胞电性质变化，即细胞膜电位的累积变化。结果显示，累积膜电位与多巴胺浓度密切相关：纳摩尔浓度多巴胺引...
PEDOT:PSS 是一种高导电、热化学稳定性好且生物相容性增强的导电聚合物，适用于生物工程应用。通过电学控制 PEDOT:PSS 薄膜的氧化态，可连续调节其形貌、润湿性和导电性等物理化学性质，从而为控制细胞行为提供可能。作者利用（i）细胞质膜电生理响应作为离子可用性的生物传感器，（ii）X 射线能谱分析细胞周围离子相对丰度，以及（...
线粒体通透性转换（mPT）孔开放概率与质子电化学梯度大小呈负相关，但赋予该孔电压敏感性的功能模块尚未明确。本研究利用钙离子载体calcimycin或H2O2诱导mPT，在人成纤维细胞（ANT1部分或完全缺失）及ANT1敲低的C2C12肌管中检测mPT的电压感知特性。通过原位线粒体体积测量（thinness ratio和cobalt-...
基于活细胞的生物传感器具有高灵敏度、高选择性和快速响应特点。本研究开发了一种用于植物病毒检测的新型便携式细胞生物传感器系统，命名为高通量生物电识别检测（BERA-HTP）。该系统以固定化的Vero细胞为识别与换能单元，通过电插入技术在其细胞膜上高密度装载针对马铃薯Y病毒（PVY）、黄瓜花叶病毒（CMV）和烟草脆裂病毒（TRV）的特异...
本研究评估了四种斯洛文尼亚药用植物（鼠尾草 Salvia officinalis、蓍草 Achillea millefolium、牛至 Origanum vulgare subsp. vulgare 和黄龙胆 Gentiana lutea）的甲醇提取物与水提取物的抗氧化活性。采用分光光度法测定其对 DPPH· 自由基的清除能力，并利...
有机磷和二硫代氨基甲酸盐是农业生产中两类重要农药，其广泛和不合理使用使痕量水平可靠监测日益必要。本研究构建了一种基于生物电识别法（BERA）原理的快速、灵敏细胞生物传感器，通过测量固定化细胞膜电位变化来检测农药。细胞被包埋于海藻酸钠珠中，并直接用于不同农药稀释液和农业样品。所用农药为有机磷杀虫剂diazinon和二硫代氨基甲酸盐杀菌...
本文描述了一种病毒抗原检测的新概念。该方法基于膜工程过程，即将病毒特异性抗体电插入成纤维细胞膜中。作为代表性实例，作者用抗黄瓜花叶病毒（CMV）抗体对Vero成纤维细胞进行工程化，并用于构建超灵敏微型细胞生物传感器系统。同源病毒结合会触发细胞膜电位发生特异性变化，这些变化通过适当微电极按照生物电识别检测（BERA）原理进行测量。当细...