分会

第三分会：生物分析化学

摘要

体内细胞灵敏感应微环境中的多种力学刺激，通过激活复杂信号通路引发一系列生物化学反应，最终调节细胞形态和功能，该过程被称为“力学信号转导”。电化学方法在细胞和组织实时动态监测方面发挥了不可或缺的作用，但由于常规电极缺乏弹性，无法顺应细胞和组织形变，难以获取力学信号转导传递的重要生化信息。为此，我们研制了高长径比且电化学性能优异的金纳米管和碳纳米管材料，构建了基于一维纳米材料的柔性可拉伸电化学传感器[1,2]。在此基础上，利用金纳米管与催化剂（碳纳米管、铂纳米颗粒）的复合纳米结构进一步提升传感器检测灵敏度，成功监测了内皮细胞被拉伸时引起NO和H2O2快速释放的力学信号转导过程[3,4]。为了解决细胞和组织检测时的界面污染问题，我们引入光催化剂二氧化钛纳米材料[5]，构筑了具有高效降解污染物性能的可拉伸电化学传感界面，利用传感器膨胀模拟肠道蠕动的扩张过程，同时实时监测了扩张刺激引起的5-羟色胺释放[6]。此外，为了实现细胞在体内3D环境下的实时监测，我们发展了一种集细胞3D培养、机械载荷和电化学传感于一体的可拉伸多功能支架，实现了关节软骨组织的模拟和实时监测了细胞被拉伸瞬时诱导的NO信号转导过程[7]。由此，柔性可拉伸电化学传感界面为细胞及组织力学信号转导研究提供了实时动态监测方法[8]。

关键词

柔性可拉伸，电化学传感；细胞；组织；力学信号转导

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