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...

细胞膜微流控电穿孔技术的最新进展

电穿孔是生物技术应用中的一项基础技术。迄今为止，细胞膜电穿孔的研究已深入探讨其机制、原理及潜在应用。因此，在本综述中，我们首先讨论主要电穿孔机制，以帮助建立清晰的框架。在其原理背景下，强调了若干关键术语，以更好地理解水孔理论。不同程度的电穿孔可以在不同应用中使用。因此，我们讨论了导致电穿孔程度的电因素（冲击强度、冲击持续时间和冲击频率）。此外，找到有效的电穿孔检测方法对于优化电穿孔实验也非常重要。因此，我们在以下章节总结了几种主要...

微尺度电孔的最新进展

电穿孔（EP）是一种常用的策略，用于提高细胞通透性，用于细胞内货物输送或利用电场不可逆地破坏细胞膜。近年来，通过将电极和器件结构压缩到微观尺度，EP的性能得到了提升。与微流控的集成促使设计出执行静态EP（即电池固定在特定区域）或连续EP（电池持续通过设备）的器件。每种设备类型都优于传统的宏尺度EP设备，同时在精度操作（静态EP）和吞吐量提升（连续EP）方面提供额外优势。微尺度EP对细胞温和，使得细胞检测更灵敏，应用新颖。在本综述...

电穿孔技术的最新进展：从实验台到临床

过去十年中，基于电穿孔技术的广泛采用推动了临床研究项目的扩展。电穿孔已被用于分子生物学中的哺乳动物和细菌转染;食品卫生;以及在治疗环境中，用于增加药物的吸收率、基因治疗和消除癌细胞。本文首先讨论理解细胞穿透现象背后概念所需的生物物理学，即电穿孔现象。随后，我们回顾了纳米和微尺度单细胞电穿孔技术，最终逐步扩展到新兴的体内应用。 原标题：Recent Advancements in Electroporation Technolo...

治疗性细胞工程中微流控电穿孔的关键综述

微流控电穿孔（MFEP）正作为一种可扩展、非病毒的治疗细胞工程方式逐渐兴起。本综述综合了MFEP的最新进展，概述了MFEP的主要优势，包括高通量连续处理、单细胞操作与监测、电解缓解，以及实现快速多参数筛选和最小化电池制造复杂性的自动化。随后我们调查MFEP中使用的波形、脉冲和缓冲区。在此过程中，我们凸显了参数的多样性，并揭示了结果报告的不一致，呼吁对电场剂量、产量和效率进行标准化报告。我们还指出，鉴于整体电穿孔相较于其他转染方法的...

斑马鱼中的模式识别受体为先天免疫信号通路提供了功能与进化层面的见解

模式识别受体（PRRs）及其信号通路在识别病原体的各种成分以及受损细胞，并触发消除入侵微生物和受损细胞的炎症反应方面发挥着关键作用。斑马鱼高度依赖这些针对病原体的主要防御机制。本文综述了斑马鱼先天免疫系统中的主要PRR信号通路，并通过比较斑马鱼与人类的这些信号通路，揭示它们之间的进化关系，从而更深入地理解其先天免疫防御机制。 原标题：Pattern recognition receptors in zebrafish pr...

微生物气溶胶检测技术的研究进展

生物气溶胶中微生物的种类复杂多样，其采集和鉴定是全面掌握微生物气溶胶生物特性的关键，对防控气溶胶病原体传播十分重要。本文简要综述了微生物气溶胶的生物特性和潜在危害性，介绍了微生物气溶胶的一般采集方法，采集器采集生物气溶胶的基本原理、特点和优缺点。将有助于研究人员根据实验目的在采集低浓度生物气溶胶时选择合适的采样器。本文围绕气溶胶微生物依赖和不依赖于培养的分析鉴定、单细胞水平鉴定等方法综述了气溶胶微生物的鉴定技术，以及鉴定气溶胶中...

低成本基于电阻抗的微流细胞仪开发

镰状细胞病（SCD）是一种由红细胞（RBC）中发现的突变血红蛋白分子（HbS）引起的遗传性疾病。HbS在低氧环境中聚合，导致患者出现疼痛性血管阻塞。SCD的实验室诊断通常通过外周血涂片检测镰状细胞的存在，以及通过电泳和高效液相色谱检测HbS来完成。最近，流式细胞术技术配合镰状细胞检测，展示了在单细胞层面定量测量镰状细胞的能力，利用软件算法进行细胞成像分析（Van Beers 等，《美国血液学杂志》，2014年）和电阻抗测量（Liu...

组织和细胞悬浮液的电性质

组织及其成分的电学特性在以下方面具有实际意义：(a) 心脏病学。了解组织在低频下的介电特性可用于分析心脏产生的电流和电位的分布（Frank, 1956; Schwan 和 Kay, 1956, 1957）。(b) 物理医学。了解组织在超高频下的电学特性对于理解各种高频电流和电磁辐射透热疗法的作用机制是必要的（Schwan 和 Piersol, 1954, 1955）。(c) 诊断。许多诊断程序是基于电学原理的。(d) 雷达和某些通信技术...