脂质膜的弹性模量：AFM 测量的可重复性

脂质体是药物研发中重要的药物传递系统（Zylberberg 和 Matosevic, 2016）。它们可以用作膜模型来研究生物膜的特性，并研究活性物质对膜性质的影响（Habib 等, 2015）。脂质体通常由磷脂组成，具有球形结构，由双层膜和/或由水性区隔分隔的同心多层膜组成（Bangham 等, 1965）。脂质体可以通过多种方法制备，并能包封疏水性、亲水性和两性化合物，从而提高其稳定性并控制其释放（Sebaaly 等, 2015...

电穿孔缓冲液组成对细胞存活率及电转染效率的影响

电穿孔是一种电物理、非病毒的方法，用于对细胞进行DNA、RNA和蛋白质转染。施加电场时，细胞膜被破坏，允许外源性物质进入细胞。细胞存活率和电转染效率（eTE）依赖于多种实验因素，包括脉冲波形、矢量浓度、细胞类型/密度以及电穿孔缓冲液的特性。本研究系统性探讨了缓冲液成分对细胞存活率和eTE的影响，适用于3T3成纤维细胞电穿孔后编码绿色荧光蛋白的质粒DNA。基于HEPES的缓冲剂与各种盐类和糖类结合使用，分别调节电导率和渗透压。选择...

用于大分子递送的流通梳状电穿孔装置

电穿孔用于将多种无法穿透细胞的分子（如 DNA、RNA、药物、抗体和染料）导入哺乳动物细胞。它的受欢迎主要来自于其多功能性和简单性。细胞电穿孔发生在跨膜电位超过临界阈值时。跨膜电位取决于多个因素，其中之一是细胞周围的电场。基于微流控的系统的小尺寸优势在于可以降低产生临界电场所需的电压，因为长度尺度通常很小。这个平台还有其他优势，包括能够形成均匀或对称的电场、产生可控条件的能力、快速优化传递方案的潜力，以及更高效（节省成本）的试剂使...

用于哺乳动物细胞高通量转染的半连续流电穿孔芯片

在生物医学领域，许多基础研究和治疗都需要高效地将生物分子（特别是基因和寡核苷酸）导入细胞或组织中。可逆性地增加细胞膜通透性是主要的挑战，为此已经开发了各种方法来解决这个问题。病毒转导（如逆转录病毒和腺病毒）稳定且效率高，但具有较高的致癌和炎症风险。非病毒载体，如脂质体和聚合物复合物，在传递方面有一定优势，但转染效率低，而且往往具有较高的细胞毒性。物理方法通常更加温和，因为裸基因在不引入第二种试剂的情况下被传递。在这些方法中，金颗粒...

一种流通式细胞电穿孔装置，用于在体外和离体条件下快速、高效地转染大量细胞。

连续细胞电穿孔是一种颇具吸引力的非病毒方法，可用于对大量细胞进行基因转染。然而，传统的宏观尺度设备由于需要高电压，存在转染效率和/或细胞活力不理想的问题，而新兴的微流控电穿孔设备则仍受限于其较低的细胞处理速度。在此，我们推出了一种流通式细胞电穿孔设备，它集成了大尺寸的流动管和小间距分布式针状电极阵列。相对较大的流动管能够实现高流速、简单的流体特性分析以及低剪切力，而排列整齐的针状阵列电极则能在低电压下产生均匀分布的电场。这样一来，...

通过连续微流控电穿孔芯片扩大CRISPR/Cas9基因编辑的细胞数量

CRISPR/Cas9 介导的基因编辑技术为多种疾病提供了有前景且安全的治疗方案。目前，在短时间内高效获取大量经基因编辑的治疗性细胞这一技术难题，阻碍了 CRISPR/Cas9 介导的基因编辑技术在临床上的广泛应用。在此，研究人员开发出了一种大容量连续电穿孔芯片（LaViE 芯片），以应对为 CRISPR/Cas9 基因编辑获取足量基因编辑细胞这一挑战。通过将多个相对狭窄的微流控通道并联，利用两个简单的片外电极实现了细胞流量与电场...

可扩展的连续流电穿孔平台用于细胞治疗制造中的T细胞转染

病毒载体是细胞疗法制造过程中的一个瓶颈。电穿孔技术已成为一种用于原代细胞非病毒转染的方法，但基于标准比色皿的传统方法存在通量低、优化困难以及与大规模细胞制造不兼容等问题。在此，我们推出了一种新型电穿孔平台，它能够实现快速且可重复的电穿孔操作，既可以高效转染小体积细胞用于研究和工艺优化，也能扩大规模以满足细胞疗法应用所需的细胞量。我们展示了该平台能够高效且高活性地将质粒DNA和mRNA递送至原代人T细胞，例如，在mRNA递送过程中，...

微流控电穿孔用于细胞分析和递送

电穿孔是一种简单但强大的突破细胞膜屏障的技术。电穿孔的应用大致可分为两类：释放细胞内蛋白、核酸及其他代谢物以供分析，以及用于治疗或细胞操作的外源试剂（如基因、药物和纳米颗粒）的递送。在本综述中，我们介绍了细胞电穿孔相关的基本物理学，并重点介绍了微流控平台在电穿孔导通方面的最新技术进展。在其工作机制的背景下，我们总结了关于电穿孔参数如何影响其在各种任务中表现的积累知识。我们讨论了微观尺度电穿孔的各种策略和设计，随后重点分析细胞内内...

利用微电极阵列芯片实现单细胞个性化电穿孔，实现实时阻抗监测

能够在保持良好细胞存活率的同时，精确地将分子送入单细胞，这对治疗、诊断和药物递送等领域的应用至关重要，因为它是个性化医疗承诺的进步。本文报告了一种利用微电极阵列芯片实现单细胞个性化电穿孔方法，并可实时监测阻抗，以提高细胞穿孔效率和细胞存活率。芯片内含多个六极电极单元，排列成阵列，用于对单个电池进行原位电穿孔和实时阻抗监测。通过阻抗测量实时跟踪单细胞在电穿孔下的动态恢复过程，提供了详细的瞬态电池状态，有助于理解单个电池层面的整个恢复...

具备实时监测和反馈控制的单电池电穿孔阵列

快速且受控地将药物化合物、RNA或DNA送入细胞内——且不对细胞造成永久损伤——是基础细胞生物学研究、药物发现和基因递送中的普遍挑战。为应对这一挑战，我们开发了一套由控制界面组成的台式系统，可与一次性96英寸格式化的微流控器件配合，实现对每个悬浮电池的单独操作、电穿孔和实时监测。这是首次被演示为实时反馈控制的单细胞阵列电穿孔技术。我们的计算机程序自动检测电穿孔事件，随后释放电场，防止细胞继续受场损伤，从而实现膜重新密封。利用这一新...

使用 AD5933 阻抗转换分析仪进行生物阻抗检测

生物医学设备在疾病诊断、生理过程分析以及在全球范围内传输医疗数据方面起着重要作用。分析生物样本的阻抗在过去十年中越来越重要。目前市场上所有的生物阻抗分析仪都体积大且成本高。在本文中，我们尝试开发一种便携式、低成本的生物阻抗分析仪。本文的主要目的是使用 AD5933 阻抗转换分析仪检测人体生物阻抗，可用于诊断皮肤癌、病毒性发热等多种疾病。本文基于使用 Analog Devices 的 AD5933、ARM LPC2148 低功耗 M...

生物阻抗器件综述

生物阻抗测量分析主要指一种安全且非侵入性的技术，用于分析低值交流电应用下活组织的电变化。它在生物医学和农业领域都有应用。本文简要回顾了生物阻抗概念和基础的起源与测量方法，随后对生物阻抗便携设备的批判性回顾，重点关注嵌入式系统方法，因其体积微小且当前更偏好实时监测健康而备受青睐。论文还对各种生物阻抗电路进行了全面综述，重点介绍测量和校准技术。 原标题：A review of bio-impedance devices 通...