基于细胞电阻抗传感器的细胞多生理参数分析系统设计 被引量：11

1

作者 王天星 黎洪波 +2 位作者 苏凯麒 胡宁 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1589-1595,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 生物医学 细胞传感器 阻抗传感器 细胞多生理参数分析系统 细胞生长和搏动 小鼠脑神经瘤细胞细胞 原代新生大鼠心肌细胞

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基于细胞阻抗传感器的腹泻性毒素检测系统设计与实现 被引量：10

2

作者 苏凯麒 邹玲 +6 位作者 王琴 黎洪波 曹端喜 邹瞿超 周洁 胡宁 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期283-288,共6页

针对海洋水产品腹泻性毒素检测问题,设计了一种新型的基于细胞阻抗传感器(ECIS)的毒素快速检测分析系统。相对于传统的毒素检测方法,该系统具有操作简便,高一致性和高通量等特点。介绍了系统的硬件设计和软件设计,通过对系统整体性能测... 针对海洋水产品腹泻性毒素检测问题,设计了一种新型的基于细胞阻抗传感器(ECIS)的毒素快速检测分析系统。相对于传统的毒素检测方法,该系统具有操作简便,高一致性和高通量等特点。介绍了系统的硬件设计和软件设计,通过对系统整体性能测试以及使用神经母细胞瘤细胞(Neuro-2a)对腹泻性贝毒(DSP)大田软海绵酸(OA)进行毒性检测实验,用以验证系统平台的可行性。实验结果表明,基于细胞传感器的海洋水产品腹泻性毒性检测系统具备快速,长期,无损和高通量测量的特点,为腹泻性毒素检测提供了新的平台。 展开更多

关键词 ECIS传感器 腹泻性贝类毒素 大田软海绵酸 毒素检测系统

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基于微流控技术的体外多参数快速诊断POCT系统的设计 被引量：7

3

作者 王天星 钟隆洁 +3 位作者 苏凯麒 秦臻 胡宁 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期797-802,共6页

针对传统的体外快速诊断系统(POCT)精度低、参数单一等问题,设计了一种基于微纳传感结合微流控技术的多参数体外快速诊断POCT系统。本文研究了传感器与微流控芯片的制备工艺、传感器微弱信号的采集与提取、多通道参考电极的多维度抗干... 针对传统的体外快速诊断系统(POCT)精度低、参数单一等问题,设计了一种基于微纳传感结合微流控技术的多参数体外快速诊断POCT系统。本文研究了传感器与微流控芯片的制备工艺、传感器微弱信号的采集与提取、多通道参考电极的多维度抗干扰校正算法以及多参数POCT系统的优化设计,保证了POCT系统具有检测精度高、抗干扰性能好、多参数集成等特点。通过系统测试和临床实际样本的基本性能测试,实验结果表明,本文提出的多参数体外诊断快速检测POCT系统能够综合检测血糖、血酮等多项指标,具备快速,精确,多参数测量的特点,将为基层医疗机构的生化指标检测提供一种新型实用的技术和仪器。 展开更多

关键词 微纳传感技术 微流控 生物传感器 床旁检测 多参数分析系统

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基于智能手机的麻痹性贝毒现场快速检测试纸条分析仪 被引量：7

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作者 钟隆洁 万梓健 +3 位作者 苏凯麒 潘宇祥 黎洪波 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1787-1793,共7页

石房蛤毒素(STX)是常见的麻痹性贝毒(PSP),通过食物链积累在贝类食品中,人类若食用这种有毒的贝类会影响健康,甚至中毒。因此迫切需要一种简便的方法来检测这种麻痹性贝毒以避免中毒事件的发生。基于竞争性免疫原理的试纸条可以和石房... 石房蛤毒素(STX)是常见的麻痹性贝毒(PSP),通过食物链积累在贝类食品中,人类若食用这种有毒的贝类会影响健康,甚至中毒。因此迫切需要一种简便的方法来检测这种麻痹性贝毒以避免中毒事件的发生。基于竞争性免疫原理的试纸条可以和石房蛤毒素产生特异性显色反应,采用研发的新型手持式分析仪进行检测分析。毒素分析仪采用智能手机作为光探测器,配合3D打印配件,再通过智能手机上研发的用于图像采集和数据处理的应用程序,可对显色后的试纸条进行分析处理并得出所测毒素的浓度。这种方法简单、快速、检出限低、灵敏度高。目前,本仪器可测得的STX的检出限:5.2 ng/m L,检测范围:5.2 ng/m L^100 ng/m L。实验表明,本文研制的基于智能手机系统和免疫分析的手持式试纸条分析仪有望成为对麻痹性贝毒进行现场快速检测的有效工具。 展开更多

关键词 手持式分析仪 智能手机 试纸条 现场快速检测 麻痹性贝类毒素

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基于Wi-Fi技术的穿戴式动物嗅觉机器人 被引量：5

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作者 曹端喜 庄柳静 +3 位作者 苏凯麒 周洁 胡宁 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期303-309,共7页

基于Wi-Fi技术的动物嗅觉机器人通过对记录的大鼠嗅觉神经元信号进行分析解码,实现气味检测与识别。本嗅觉机器人由大鼠和穿戴式动物神经记录系统组成;其中穿戴式动物神经记录系统包括前置探头、动物背包和用户软件,采用IEEE 802.11g网... 基于Wi-Fi技术的动物嗅觉机器人通过对记录的大鼠嗅觉神经元信号进行分析解码,实现气味检测与识别。本嗅觉机器人由大鼠和穿戴式动物神经记录系统组成;其中穿戴式动物神经记录系统包括前置探头、动物背包和用户软件,采用IEEE 802.11g网络协议,最大数据传输率为54 Mbit/s,可同步记录8通道嗅觉神经数据。计算机或i Pad对采集的大鼠嗅觉神经信号进行实时的显示和记录,并使用主成分分析法(PCA)对记录到的数据进行离线分析,实现气味识别。 展开更多

关键词 动物机器人 无线记录 嗅觉 神经信号

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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 被引量：3

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作者 田玉兰 苏凯麒 +4 位作者 邱先鑫 方佳如 秦臻 李蓉 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1785-1790,共6页

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... 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^1 000μmol/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。 展开更多

关键词 苦味检测 细胞阻抗传感器 精细胞

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新型细胞微生理计的软件设计与实现 被引量：2

7

作者 王江容 吴成雄 +3 位作者 胡宁 周洁 苏凯麒 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1177-1183,共7页

传统的微生理计是用于监测活细胞的功能性变化,检测参数单一,不能全面反映细胞的形态功能变化。我们实验室研发的新型细胞微生理计结合了多参数检测的细胞传感器集成芯片和自动分析控制仪器,可以多通道监测细胞代谢和形态变化,介绍针对... 传统的微生理计是用于监测活细胞的功能性变化,检测参数单一,不能全面反映细胞的形态功能变化。我们实验室研发的新型细胞微生理计结合了多参数检测的细胞传感器集成芯片和自动分析控制仪器,可以多通道监测细胞代谢和形态变化,介绍针对该仪器的软件系统的设计和实现,并比较常用的自动检测LAPS工作点的算法后提出简单高效的工作点检测方法,研究了细胞酸化率和药物半数抑制浓度的计算方法。该软件系统可提供三种测量模式供用户检测细胞代谢,实时显示细胞各项参数值,可实时采集、记录、保存数据,自动控制流路通断,在线分析并实时向用户反馈细胞代谢和细胞形态变化。最后采用本软件系统进行了肾细胞酸化率测试实验和活化的肝星状细胞药物作用实验,通过对结果的分析讨论,验证了上述软件系统和算法的有效性。 展开更多

关键词 细胞微生理计 软件设计 智能算法 细胞传感器 细胞酸化率检测 细胞形态检测

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基于植入式脑机接口的在体生物电子鼻研究进展 被引量：2

8

作者 庄柳静 曹端喜 +2 位作者 郭添添 苏凯麒 王平 《生命科学仪器》 2014年第3期5-11,共7页

气味检测在食品安全控制、环境检测、缉毒、炸药搜索等社会安全防范方面起到重要作用。哺乳动物具有异常高灵敏的嗅觉系统,能检测到空气中极其痕量的气体分子,在缉毒、搜爆、反恐等社会防范方面发挥着重要的作用。本课题组提出了一种新... 气味检测在食品安全控制、环境检测、缉毒、炸药搜索等社会安全防范方面起到重要作用。哺乳动物具有异常高灵敏的嗅觉系统,能检测到空气中极其痕量的气体分子,在缉毒、搜爆、反恐等社会防范方面发挥着重要的作用。本课题组提出了一种新型的基于植入式脑机接口的在体生物电子鼻:利用哺乳动物的嗅上皮作为初级气味感受器,气味信息通过嗅球和嗅皮层修饰处理后,将植入式微电极阵列包埋于嗅球或嗅皮层记录其响应信号,通过对记录到的神经元信号进行分析解码,实现气味检测与识别。本文重点介绍了在体生物电子鼻的原理、组成结构、技术实现、应用等,最后,对该领域的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 在体生物电子鼻 生物嗅觉 气味检测 植入式脑机接口

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心肌细胞电位传感器在海洋生物毒素检测中的研究 被引量：2

9

作者 方佳如 王琴 +3 位作者 黎洪波 苏凯麒 潘宇祥 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1127-1132,共6页

目前海洋毒素对人类健康的威胁越加严重,尤其是麻痹性毒素。提出了一种基于细胞电位传感器检测贝类的生物毒性的新方法,采用心肌细胞与微电子加工技术的微阵列芯片(MEA)相结合,构建了新型的心肌细胞电位传感器。通过心肌细胞与MEA芯片... 目前海洋毒素对人类健康的威胁越加严重,尤其是麻痹性毒素。提出了一种基于细胞电位传感器检测贝类的生物毒性的新方法,采用心肌细胞与微电子加工技术的微阵列芯片(MEA)相结合,构建了新型的心肌细胞电位传感器。通过心肌细胞与MEA芯片的紧密耦合,实现了实时监测心肌细胞电位的变化,输出稳定和一致性好的胞外场电位信号。通过检测海洋中危害较大的石房蛤麻痹性毒素(STX),分析细胞的信号特征参数,实验结果表明,STX毒素对心肌细胞的电生理活动有明显的抑制作用,对脉冲幅值和脉冲频率有明显的浓度依赖性抑制作用。常规标准的生物毒性检测方法小鼠生物法的检出限为40 g/100 g,而心肌细胞电位传感器可检测的下限为1.004 ng/m L,检测范围为25 nmol/L^1 600 nmol/L,通过对比表明该方法具有较好的检出限且检测方法相对简单,易于规范化和标准化。通过进一步的完善,该方法在海洋毒素的快速检测应用方面具有良好的发展前景。 展开更多

关键词 细胞传感器 微电极阵列 海洋毒素 心肌细胞电位检测 胞外场电位信号

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结合组织工程支架的三维心肌细胞传感器 被引量：3

10

作者 魏鑫伟 高庆 +4 位作者 苏凯麒 秦臻 潘宇祥 贺永 王平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1415-1422,共8页

以聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)为材料,通过三维(3D)打印和静电纺丝技术,制造组织工程支架,用于培养新生大鼠心肌细胞.将培养了心肌细胞的支架耦合在微电极阵列(MEA)芯片表面构建三维细胞传感器,用于检测心肌细胞的胞外场电位(EFP)信号.... 以聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)为材料,通过三维(3D)打印和静电纺丝技术,制造组织工程支架,用于培养新生大鼠心肌细胞.将培养了心肌细胞的支架耦合在微电极阵列(MEA)芯片表面构建三维细胞传感器,用于检测心肌细胞的胞外场电位(EFP)信号.实验结果表明,心肌细胞在PLA/PCL支架上附着和生长情况良好,由于兴奋-收缩耦联,能够带动纤维丝产生联合搏动.48h后,支架上心肌细胞的搏动速率趋于稳定.细胞电位检测结果表明,细胞支架与MEA芯片耦合良好,形成三维细胞传感系统,能够检测到支架内心肌细胞的胞外场电位,输出稳定、高信噪比的信号,且EFP信号幅值和发放速率与传统二维培养方法所记录到的信号相似. 展开更多

关键词 三维细胞传感器 组织工程支架 微电极阵列 心肌细胞 胞外场电位

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心肌细胞传感器优化设计及其药物分析 被引量：1

11

作者 王琴 方佳如 +4 位作者 曹端喜 周洁 苏凯麒 黎洪波 王平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1214-1220,共7页

为了构建高度稳定性和一致性的心肌细胞电位传感器,从微电极阵列表面亲水性和细胞培养密度两方面对心肌细胞和微电极阵列（MEA）的耦合性进行研究.通过对MEA表面进行高分子蛋白明胶的修饰来提高MEA表面的亲水性,并重点分析不同细胞密度... 为了构建高度稳定性和一致性的心肌细胞电位传感器,从微电极阵列表面亲水性和细胞培养密度两方面对心肌细胞和微电极阵列（MEA）的耦合性进行研究.通过对MEA表面进行高分子蛋白明胶的修饰来提高MEA表面的亲水性,并重点分析不同细胞密度下构建的心肌细胞电位传感器的胞外场电位信号（EFP）信号特征.研究结果表明：心肌细胞按优化密度12万/cm2培养在经明胶修饰的MEA表面上,可促使心肌细胞和MEA形成高度紧密的耦合.在此条件下构建的心肌细胞传感器,能稳定输出一致性良好的EFP信号,电位幅值可达到约1.2mV,发放频率可达到约180次/min,信号稳定期可维持3~4d.通过选择2种典型的工具药物异丙肾上腺素和利多卡因对优化后的心肌细胞电位传感器进行分析性能的测试,实验结果表明：20μM的异丙肾上腺素和利多卡因分别大幅度增强和抑制了电位幅值和发放频率,结果与文献报导的结果相一致.该心肌细胞传感器对2种测试药物作出了快速而灵敏的响应,有望成为药物检测和分析的有效平台. 展开更多

关键词 微电极阵列(MEA) 心肌细胞 亲水性 细胞密度 细胞传感器 胞外场电位信号

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基于移动终端的麻痹性贝类毒素现场快速检测系统设计 被引量：1

12

作者 邹瞿超 方佳如 +4 位作者 苏凯麒 周洁 胡宁 裘利坚 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1269-1274,共6页

为实现食品中毒素的现场快速检测,设计了一种基于移动终端的麻痹性贝类毒素现场高通量快速检测系统。采用PSP试剂盒对毒素进行显色反应,实现了一定浓度范围内的毒素检测;采用暗室结构,配合面光源透射,提供了稳定的检测环境;采用具有较... 为实现食品中毒素的现场快速检测,设计了一种基于移动终端的麻痹性贝类毒素现场高通量快速检测系统。采用PSP试剂盒对毒素进行显色反应,实现了一定浓度范围内的毒素检测;采用暗室结构,配合面光源透射,提供了稳定的检测环境;采用具有较高像素摄像头的移动终端对反应结果进行采集和处理,实现了检测结果的精确分析和高效交互。以实际样品作为对象进行了系统的功能测试,并与商用酶标仪的结果进行了对比,证明该系统能够较为准确地测得样品中麻痹性毒素的浓度,且检测速度较快,灵敏度较高。结果表明,本系统操作简单,且具有较高的灵敏度、检测速度和通量,能在现场实现麻痹性贝类毒素的快速检测,为食品安全评估提供了一种高效的初筛手段。 展开更多

关键词 生物传感器 麻痹性贝素 试剂盒 移动终端

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贝类腹泻性毒素现场高通量前处理及快速检测仪器设计

13

作者 万梓健 邱先鑫 +5 位作者 钟隆洁 苏凯麒 邹瞿超 方佳如 潘宇祥 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-7,共7页

为实现贝类腹泻性毒素的现场快速检测,本论文设计了一种现场高通量前处理装置及基于移动终端的快速检测系统。通过使用酶联免疫反应技术对腹泻性贝毒进行显色反应,结合基于移动终端的快速检测装置,采集显色反应结果图像,实现准确快速的... 为实现贝类腹泻性毒素的现场快速检测,本论文设计了一种现场高通量前处理装置及基于移动终端的快速检测系统。通过使用酶联免疫反应技术对腹泻性贝毒进行显色反应,结合基于移动终端的快速检测装置,采集显色反应结果图像,实现准确快速的检测结果分析。采用所设计的前处理装置与实验室手工前处理标准方法对比,其回收率分别为89%和93%,结果表明,本文设计的前处理装置能够满足现场检测分析的需求。通过加标样品检测,采用移动终端的快速检测系统测量标准差为0.13,平均回收率89.5%。实验结果表明,该检测系统的准确性和重复性满足实际检测的需求。最后,针对实际样品,与酶标仪检测结果相比较,表明了所设计的现场高通量前处理装置及快速检测系统能达到对贝类腹泻性毒素现场快速精确检测,为贝类腹泻性毒素现场检测提供了新的方法和仪器。 展开更多

关键词 贝类腹泻性毒素 前处理装置 快速检测系统 移动终端

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现场快速检测大田软海绵酸的传感器与仪器的研究

14

作者 邱先鑫 苏凯麒 +4 位作者 田玉兰 邹瞿超 方佳如 李蓉 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期633-636,共4页

研究并建立针对大田软海绵酸OA(okadaic acid)快速、有效的酶联免疫吸附试验ELISA(Enzyme-Linked ImmunosorbentAssay)定量检测方法,制备了定量检测试剂盒-生物酶传感器,并研发配套的现场快速检测仪器-仿生电子眼(Bionic e-Eye),实现对O... 研究并建立针对大田软海绵酸OA(okadaic acid)快速、有效的酶联免疫吸附试验ELISA(Enzyme-Linked ImmunosorbentAssay)定量检测方法,制备了定量检测试剂盒-生物酶传感器,并研发配套的现场快速检测仪器-仿生电子眼(Bionic e-Eye),实现对OA的快速检测。对标准样品的参数进行测定,该OA试剂盒的检测限为0.19μg/L,检测范围为0.2μg/L^5μg/L;样品回收率为75%~125%,精密度在±15%以内。将Bionic e-Eye的检测结果和酶标仪及高效液相色谱HPLC(high performance liquid chromatog-raphy)所测数据的结果进行了比较,结果表明,Bionic e-Eye的性能与酶标仪的检测结果一致。此外,该仪器可以直接得出检测结果,不需要人工计算处理,适用于现场的快速检测,将是一种新的现场快速定量检测OA的技术手段。 展开更多

关键词 生物传感器 大田软海绵酸 仿生电子眼 试剂盒 ELISA

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