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受体与离子通道生物传感器评述被引量：3: 2010年; 受体与离子通道是存在于细胞膜的天然生物传感单元。在对受体与离子通道生物传感器研究所具有的优势,以及开发该类传感器所面临的具体困难详细论述的基础上,重点对本领域最新研究的纳米孔支撑的双层类脂膜体系、受体与离子通道耦联的电活性细胞受体,以及基于细胞传感器的受体与离子通道研究等新型生物医学传感技术手段与方法进行了系统介绍。对受体与离子通道生物传感器的应用前景进行了展望。; 刘清君叶伟伟杜立萍胡宁王平; 关键词：生物传感器受体离子通道

微电极阵列细胞阻抗传感器研究被引量：3: 2009年; 贴壁生长在微电极表面的细胞可引起贴壁电极界面阻抗的改变,从而可以获得细胞生理功能相关的生物信息。本研究采用微机械加工技术,在硅基底上设计了直径为20～50μm的20通道金微电极阵列(micro-electrode array,MEA),用以构建能实时、连续、定量跟踪哺乳动物细胞形态和增殖分化改变的细胞阻抗测试传感器(electric cell-substrate impedance sensing,ECIS),用于细胞与电极间的阻抗测试研究。通过对培养在微电极表面24h的成骨细胞Saos-2细胞系的阻抗谱测量发现,其阻抗值增加集中在中频102～104Hz之间,本结果符合细胞阻抗传感测量的理论模型分析。因此,该微电极阵列细胞阻抗传感器的研究,为进一步的细胞生理和药物分析等研究奠定了良好的基础。; 刘清君胡朝颖叶伟伟张威徐莹王平; 关键词：细胞传感器微电极阵列阻抗

基于声表面波器件的仿生嗅觉受体传感器的研究被引量：1: 2010年; 嗅觉受体可以与气味分子发生特异性的相互作用,这一机理不仅在生物嗅觉系统分辨和识别气味的过程中发挥着重要作用,而且也为解决传统嗅觉传感器特异性低的问题提供新的途径。从仿生设计角度,利用嗅觉受体对其配体特异性识别的机理,提高嗅觉传感器的特异性。以嗅觉受体作为敏感元件,声表面波器件作为二级传感器,构建一种可用于特异性气味检测的新型嗅觉受体传感器。选择秀丽线虫嗅觉受体ODR-10作为生物识别元件,通过基因工程的方法,将其表达在人乳腺癌细胞MCF-7细胞质膜上,提取含有ODR-10的细胞质膜组分,将其涂覆在声表面波器件的敏感区域。结果表明,ODR-10可以有效地表达于MCF-7的细胞质膜上,用这种异源表达的ODR-10构建的仿生嗅觉传感器对ODR-10的配体丁二酮具有很高的灵敏度,并具有很好的特异性。实验结果证实,这种基于嗅觉受体的仿生嗅觉传感器不仅适用于特异性气味检测,也适用于筛选特异性的嗅觉受体-配体对,将进一步推动嗅觉传导机理研究的进展。; 杜立萍吴春生王镝王乐刘清君赵鲁杭王平; 关键词：生物传感器嗅觉受体声表面波

细胞计数分析传感器芯片的研究被引量：2: 2010年; 细胞计数分析在医疗和科学研究方面有着广泛的应用,本论文叙述了一种有效结合了微流控分析和细胞传感器技术,并能够进行细胞计数分析的传感器芯片。通过微加工技术制备的聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)微通道,并将PDMS芯片键合在光寻址电位传感器(light-addressable potentiometric sensor,LAPS)的芯片表面,使其在硅基底上形成十字形、100μm宽、30μm深的微流控通道,通过LAPS光生电流的传感测量,对重力驱动的大鼠血细胞进行了计数分析。该研究将微流控技术引入细胞传感器的研究,有利于后续通过细胞芯片实现细胞计数分析仪器的微型化和多功能化。; 刘清君胡宁叶伟伟余辉季勤勤方群王平; 关键词：细胞传感器光寻址电位传感器微流控芯片

心肌细胞传感器及其在生物医学中的应用被引量：1: 2009年; 传统心肌细胞电生理的研究,因其对细胞的穿刺损害作用,难以实现长时程测量,同时也难以实现对细胞群体的多位点同时测量。该研究采用微机械加工技术开展了基于细胞传感器(cell-based biosensor)的微电极阵列(microelectrodearray,MEA)和光寻址电位传感器(light addressable potentiometric sensor,LAPS)等生物传感器技术,在传感器芯片表面培养了心肌细胞,并对其电生理特性进行了传感测量。该技术可对多个细胞同时进行长期、无损检测,在药物筛选、环境检测等生物医学领域具有良好的应用前景。; 刘清君余辉肖丽丹叶伟伟蔡华王平; 关键词：光寻址电位传感器微电极阵列心肌细胞药物分析毒性检测

小波变换在神经细胞传感器信号去噪中的应用被引量：8: 2009年; 将神经元培养在半导体传感器芯片表面,构建出能够对细胞电生理特性进行长时程无损测量的神经细胞传感器,具有广阔的生物医学应用前景。由于生物信号非常微弱,采集到的信号往往难以满足实际检测的需要。本研究针对培养在光寻址电位传感器(LAPS)芯片表面的PC12细胞的胞外电生理信号,采用小波变换方法对其进行去噪处理。通过小波变换将信号分解为不同层次的小波系数,得到每一层的阈值。并根据每一层系数特点,按阈值进行分别处理,得到新的小波系数,最后根据该系数,重构了信号。对去噪后的信号进行频谱分析,发现有效信号频率集中在小于2kHz的范围内,信噪比得到提高,表明小波变换是神经细胞传感器信号去噪的有效方法。; 刘清君叶伟伟杜立萍余辉胡宁王平; 关键词：细胞传感器光寻址电位传感器小波变换去噪

微纳传感技术在组织电生理研究中的进展: 2010年; 微纳传感技术在研究组织和细胞的电生理活动、揭示细胞网络属性、研究神经传导及药物安全性测试等方面展现了它独特优势。针对组织电生理检测的多种微纳传感技术及其特点进行了描述与评价,着重对多点实时监测的微阵列传感技术的研究和应用进展进行了详细介绍和讨论。最后结合本实验室的研究工作,介绍了微电极阵列技术在嗅觉组织研究中的进展。在探索细胞的离子通道、突触特性及细胞内信号转导时,玻璃微电极记录特别是膜片钳技术是目前比较理想的手段;在研究信号传导、突触传递时,多电极阵列具有明显的优势。微电极传感阵列技术是未来神经科学研究的主要方法之一,它将在提高信噪比及生物相容性、减少对组织的损伤、扩大应用等方面有新的发展。; 陈庆梅刘清君王平; 关键词：电生理微电极阵列

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国家自然科学基金(30700167)