心肌细胞电位传感器在海洋生物毒素检测中的研究

作     者：方佳如 王琴 黎洪波 苏凯麒 潘宇祥 王平 FANG Jiaru;WANG Qin;LI Hongbo;SU Kaiqi;PAN Yuxiang;WANG Ping

作者机构：浙江大学生物传感器国家专业实验室生物医学工程教育部重点实验室生仪学院杭州310027 

出 版 物：《传感技术学报》 (Chinese Journal of Sensors and Actuators)

年 卷 期：2016年第29卷第8期

页      面：1127-1132页

核心收录：

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 10[医学] 

基　　金：海洋公益项目(201305010) 

主　　题：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 

摘      要：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。