基于细胞电阻抗传感器的细胞多生理参数分析系统设计

针对传统的细胞传感器系统存在参数单一的问题,设计了基于细胞电阻抗传感器的细胞多生理参数分析系统。通过阻抗传感器的模型及其生长和搏动原理、阻抗传感器的设计加工,细胞多生理参数分析系统设计等方面对系统进行介绍。该系统具有操作简便,高一致性和高通量等特点。采用系统测试实验和细胞实验对系统的基本性能继续测试。实验结果表明,细胞多生理参数分析系统能同时检测细胞生长和心肌细胞的搏动,具备快速,长期,无损和高通量测量的特点,为细胞生理研究提供了实用的平台。     

细胞阻抗传感器优化设计及其在毒素监测中的应用

介绍我们设计的微结构细胞阻抗传感器,采用微电子加工技术在硅基底上制作了以叉指结构金电极为工作电极的传感芯片,将脐静脉内皮细胞系ECV304培养和固定在器件上,进行连续的细胞阻抗监测。研究细胞阻抗随频率和时间改变的定量关系。结合细胞贴附前后的叉指电极等效电路模型,进一步分析细胞贴附对阻抗变化的影响,给出细胞阻抗传感器的优化设计方法。最后,采用该细胞传感器对有毒素进行实验分析,分析毒素对哺乳动物血管的毒性作用,初步的实验结果表明,该设计的细胞阻抗传感器具有实时无标记快速检测的优点,可应用于毒素监测等生物医学领域。     

细胞计数分析传感器芯片的研究

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、100 μm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.     

细胞传感器表面处理技术的研究进展

近年来,随着硅微机械加工技术的发展,国际上兴起了对细胞及细胞阵列传感器的研究。由于要分析单个细胞以及细胞网络间的功能性信息,对表面处理提出了更高的要求。针对国际上细胞传感器表面处理的最新研究成果,分析了多种处理方法应用于细胞传感器的可行性及面临的问题,同时,介绍了我们的一些研究结果和该领域的进展。     

微电极阵列细胞阻抗传感器研究

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20～50 μm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 sens-ing,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24 h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102～10<'4>Hz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.     

光寻址电位传感器及其应用

光寻址电位传感器(LAPS)是一种基于半导体光电效应的化学传感器,在稳定性、重复性、灵敏度、准确性和响应速度等方面具有优良的性能。介绍了LAPS的基本原理和测量方法,阐述了LAPS在细胞传感器、图像传感器、金属离子敏感薄膜传感器、气体传感器及生物医学领域中的应用,并对其存在问题和研究方向进行了总结和展望。     

基于鼠精细胞的味觉阻抗传感器 用于苦味物质检测的研究

本文设计了一种基于雄鼠精细胞的细胞阻抗传感器用于苦味物质的特异性检测.雄鼠精细胞内含有大量T2Rs受体(G蛋白偶联受体)可以对苦味物质产生特异性响应,苦味受体被苦味物质激活后产生的响应会引起细胞形态骨架的变化,从而可以被细胞阻抗传感器检测.本文探索了实验的最佳细胞密度,检测了苯硫脲和奎宁两种常见的苦味物质的响应,苯硫脲检测范围为10μmol/L~200μmol/L,检出限为4μmol/L;奎宁检测范围为62.5μmol/L~1000μmol/L,检出限为40μmol/L.传感器阻抗值增量与苦味物质浓度呈一定的线性相关性.此外,论文对该味觉传感器的特异性进行了测试分析,表明了基于细胞传感器的检测方法为代替动物和人的苦味测试提供了一种可能的新的手段.     

细胞传感器

1引言 细胞传感器是微生物传感器的一个重要分支.微生物传感器依据微生物响应机理的不同可分成如下两种:一种是利用微生物体内的各种酶系及代谢系统来检测相应底物,这类统称为间接型微生物传感器;另一种是利用微生物本身能直接在电极上反应的特性来检测某一物质量,这类称为直接型微生物传感器.前者微生物起到了生物催化剂的作用,后者微生物与电极真正建立了电化学关系.为了同间接法区别,我们称之为细胞传感器.从广义上讲,细胞传感器除微生物传感器外,还包括动物细胞传感器及植物细胞传感器.     

日本开发可感知气味的细胞传感器

正日本东京大学生产技术研究所的竹内昌治教授等人组成的研究小组,使用昆虫的"嗅觉受器"基因制作了细胞集合,并使其作为可感知空气中的气味物质的传感器发挥了功能。以前也有可感知液体中气味物质的传感器,但感知空气中的气味物质则很难。研究小组此次采用细胞集成技术开发出了一种方法,先将带有嗅觉受器的细胞立体化,使其容易处理,     

受体与离子通道生物传感器评述

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.     

新的免疫细胞传感器CANARY的研究应用进展

免疫细胞传感器的出现推动了病原体检测的发展.该文综述了B淋巴细胞作为传感器敏感元件的构建,B细胞传感器的检测原理及其在病原体检测中的应用研究进展,并展望了免疫细胞传感器的潜在发展前景.     

MEMS传感器的标准化现状与发展对策

随着MEMS传感器在各个领域的广泛应用,传感器领域的标准化工作思路和技术路线发生了变化。论述了目前国内外MEMS传感器标准的现状,并就国内外MEMS传感器标准体系的发展过程、特点、标准体系存在的问题、与现有半导体标准的关系进行了分析探讨,同时,对我国MEMS传感器标准的发展对策提出了建议。     

光纤声发射传感器的研究现状与展望

光纤声发射传感器是近年来出现的集光学、声学、电子学为一体的新型声发射传感器。介绍了光纤声发射传感器的原理、特点、研究现状和最新进展,以及各类传感器在不同领域的应用情况,提出了目前光纤声发射传感技术存在的问题、发展趋势与展望。     

电导率传感器发展概况

电导率传感器广泛应用在工业、科研以及国防等领域,用于测量液体的电导率.介绍了电极型、电感型电导率传感器发展现状,并指出多电极体系、微结构将成为未来电导率传感器发展方向,电导率传感器将与微系统结合,实现电导率测量的自动化、精密化.     

无线传感器网络技术

由传感器、微处理器和无线通信接口组成的无线传感器网络是一门日益引起人们研究兴趣的技术。它广阔的应用前景使其在医疗卫生、环境监测和军事领域得到了飞速发展。文中介绍了无线传感器网络研究中所涉及到的关键性问题,给出了相应的一些主要解决方法,指出了其中的优点和不足,并结合当前国际、国内技术前沿对传感器网络的未来进行了展望。     

无线传感器网络研究现状及应用

作为物联网的重要组成部分,无线传感器网络具有非常广泛的应用领域,因而越来越多的工业界和学术界从 事其开发。本文首先介绍了无线传感器网络的概念和特点,然后分析了无线传感器网络的研究现状和关键技术,最后阐述了 无线传感器网络的应用领域,为相关研究人员提供参考。     

基于ZigBee技术的无线传感网的安全分析

无线通信技术和电子器件技术的快速发展，促进了由传感器组成的无线传感网（WSN）的应用。在大多数应用环境中，用户对WSN的安全性有很高的要求，因此，安全成为制约WSN进一步广泛应用的关键。然而，新兴的ZigBee技术在组网方面体现其安全性。本文对ZigBee技术在组网方式、安全结构、加密算法等安全方面进行了全面的剖析。     

压电传感测试技术的应用研究进展

压电传感器以其独特的性能在减振降噪、健康监测、形状自适应控制、损伤监测等方面发挥着重要作用,综述了压电传感测试技术在航空航天、土木、机械、交通工程、铁路行车安全监测等领域的研究进展,并指出了今后有待进一步研究的问题。     

一种优化的基于网格的聚类算法

聚类是数据挖掘领域中一个重要的研究课题．与其它算法相比，基于网格的聚类算法可以高效处理低维的海量数据．然而，由于划分的单元数与数据的维数呈指数增长，因此对于维数较高的数据集，生成的单元数过多，导致算法的效率较低．本文基于CD—Tree设计了新的基于网格的聚类算法，该算法的效率远高于传统的基于网格聚类算法的效率．此外，本文设计了一种剪枝优化策略，以提高算法的效率．实验表明，与传统的聚类算法相比，基于CD-Tree的聚类算法在数据集的大小及维度的可伸缩性方面均有显著提高．