不功能微电极阵列用于单细胞电刺激和pH检测.
Yuan Gao1, Bing Yin1, Xiaobo Liu1
1School of Chemistry, Dalian University of Technology, Dalian 116023, P. R. China.
Analytical chemistry
|January 26, 2024
概括
电刺激 (ES) 影响细胞,但个体癌细胞的反应仍然不清楚. 这项研究监测了冲动电刺激 (IES) 后单细胞的细胞外pH值变化,揭示了更短的间隔和更高的潜力增强了瘤治疗应用的刺激.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞电生理学 细胞电生理学
- 用于生物感应的纳米材料.
背景情况:
- 电刺激 (ES) 用于细胞调节和临床治疗.
- 癌细胞的异质性限制了对个体细胞对ES的反应的理解.
- 单细胞细胞外pH值变化 (ΔpHe) 检测对于ES在瘤治疗中至关重要.
研究的目的:
- 在定期脉冲电刺激 (IES) 后在现场监测单细胞 ΔpHe.
- 为了研究IES参数 (间隔,潜力) 对细胞ΔpHe的影响.
- 评估聚氨酸 (PANI) 修改微电极阵列对单细胞ES和检测的能力.
主要方法:
- 使用聚氨 (PANI) 改性金微电极阵列进行现场监测.
- 应用周期性脉冲电刺激 (IES) 用不同的间隔和潜力.
- 在单细胞水平上测量细胞外细胞pH值变化 (ΔpHe).
主要成果:
- 该PANI传感器显示高灵敏度 (53.68 mV/pH) 和线性 (R2 = 0.999) 在pH范围为5.55 - 7.41.
- 细胞 ΔpHe 随着 IES 间隔和刺激潜力而变化.
- 较短的脉冲间隔和更高的刺激潜力增强了刺激,并增加了细胞 ΔpHe.
- 刺激强度不足,即使在具有较长间隔的更高潜力下,也没有显著的ΔpHe.
结论:
- 经PANI修改的微电极阵列可以有效地刺激和检测单细胞对ES的反应.
- IES参数显著影响细胞 ΔpHe.
- 这项技术通过使单细胞分析成为可能,推进了ES在瘤治疗中的应用.
