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...

生物阻抗传感器：仪器、模型与应用

人口老龄化及随之而来的慢性病患者增加正推动多种生物医学传感技术的研发。这些技术能够更好地监测人们的健康状况，并改善诊断，从而预示着更加个性化、预防性和主动的医疗保健。生物阻抗技术可以提供有关组织/细胞生理和病理的有价值信息，因此生物阻抗传感器技术正成为新型非侵入性医疗诊断设备的基础。考虑到生物阻抗的频率响应以及不同组织的介电/导电特性，可以估算人体的不同组成部分，即细胞内水和细胞外水、瘦体重、脂肪质量等。发病率和死亡率增加，生活...

基于机器学习的阻抗系统，实现对抗生素易感细菌的实时识别，采用并行细胞切断

阻抗细胞术使细菌单细胞的无标记且快速抗生素敏感性检测成为可能。这里提供了一个基于机器学习的阻抗系统，用于评分细菌单细胞对抗生素治疗的表型反应，高通量可达到每分钟超过一千个细胞。与其他阻抗系统不同，系统提供了参考粒子的在线训练方法，因为并行阻抗细胞术可以实时区分参考粒子和目标粒子，并将参考粒子和目标粒子分别标记为训练集和测试集。使用两种不同尺寸（3微米和4.5微米）的聚苯乙烯珠子进行的实验证实了该系统的功能和稳定性。此外，在六小时...

高通量连续流微流控电穿孔将mRNA转化为原级人类T细胞，应用于细胞疗法制造

在新型细胞基治疗药物制造中应用如CRISPR/Cas9等基因编辑技术，有望实现高度靶向、稳定且持久的基因组修饰，而无需使用病毒载体。电穿孔已成为将基因编辑设备送达靶细胞的首选方法，但一个主要挑战是大多数商用电穿孔机是为研究和工艺开发而设计，而非大规模自动化细胞疗法制造。本文介绍一种微流控连续流电转染装置，旨在精准、一致且高通量地对细胞治疗制造应用中的目标细胞进行基因改造。我们优化了将mRNA输送到原代人类T细胞的设备，展示了高达9...

单细胞分析电阻抗传感技术的最新进展

细胞异质性在基于细胞的生命科学、生物医学和临床诊断检测中具有重要意义。电阻抗传感技术已成为一种强大的工具，使得能够快速、非侵入性且无标记地获取单细胞的电气参数。这些电参数，即等效细胞电阻、膜电容和胞质电导性，与细胞的生物物理特性和动态活动密切相关，如大小、形态、膜完整性、生长状态和增殖。本综述总结了单细胞阻抗传感设备的基本原理、分析模型和设计理念，包括用于检测流体单细胞的阻抗流式细胞仪（IFC）和用于监测固定单细胞的电阻抗光谱（E...