AFM：芯片上的工程化活体传感材料用于现场可部署的多重检测

奇物论 · 公众号 · · 2025-01-15 22:25

正文

工程化活性材料（ELMs）将细胞与结构材料相结合，增强材料性能的同时还能充分利用活细胞的内在功能。然而，在实验室环境外部署基于ELM的生物传感器仍然具有挑战性。

有鉴于此， 湖南大学聂舟/雷春阳教授团队与中国科学院深圳先进技术研究院陈业研究员、郑州大学田辉博士合作 ，提出了一种基于微流控芯片的现场可部署的ELM生物传感实验室（ELMlab-on-Chip），为同时检测多种分析物提供了一种创新性方案。

本文要点：

（1） 该研究开发了一个集成化的ELMlab-on-Chip平台，实现了现场条件下化学物质的多重检测。研究内容包括：使用合成生物学技术构建嵌合受体模块，并通过精准调控受体密度构建高灵敏的工程化细胞传感器；开发了多功能的刺激响应型ELMs，赋予材料优异的物质渗透性和机械稳定性，并将其作为个性化的生物传感实验室；设计了一种与ELMs兼容的微流控芯片，构建空间编码传感器阵列，通过小型化智能手机检测装置实现信号输出监测。

（2） 实验结果表明，ELMlab-on-Chip平台能够在现场条件下同时分析单个环境样本中的多种化学品，有效加速了活体材料的实际应用。综上所述，该研究提出的自下而上策略覆盖了从分子工程到材料制造与设备构建的完整流程，并充分挖掘了刺激响应型ELMs在现场检测中的潜力，为其在环境监测、临床诊断及生物治疗领域的推广应用提供了重要技术支持。