Recent advances of scanning electrochemical microscopy and scanning ion conductance microscopy for single-cell analysis

Local probe investigation of electrocatalytic activity

“…81 The temporal resolution once considered as a challenge has been improved by modulating its mechanical and software elements. 82 SICM application has expanded to electrocatalysis as well thanks to its combination with SECM (SICM-SECM). In this way, one can take advantage of the possibility to record faradaic signals with SECM while at the same time avoiding its inferiority in topographic measurements.…”

Molecular modification and assembly at cell surface for biochemical analysis

“…简单、便捷、灵敏等优势，细胞电分析化学逐渐发展成非常活跃的研究领域，为 细胞活性分析、 疾病诊治以及药物筛选等研究提供了丰富的理论基础和技术支持 [85,86] 。特别是近年来，分子组装技术在电化学传感领域的广泛应用为发展基于 电化学技术的细胞分析新方法提供了强有力的工具 [87][88][89] 。因此，将具有生物识别 能力的分子引到传感界面，模拟细胞表面分子结构，实现纳米尺度的生物分子识 别和协同作用引起了越来越多国内外同行的关注 [90][91][92] 。 我们在模拟细胞传感界面 构建膜结构并探究膜界面的分子事件也开展了一些工作，包括 β-淀粉样肽、药物 (姜黄素)与细胞膜的相互作用 [93,94] ，基于细胞膜外排蛋白的耐药性研究 [95] ， 细胞膜传感界面的设计等 [96] ，为细胞膜传感界面的构建，膜界面分子事件的探 究，以 及细胞电分析奠定了基础 [97][98][99] 。我们对细胞的电化学分析新方法研究也进 行了探索 [85] 。近期，我们则围绕 DNA 纳米结构的修饰与组装，在细胞表面构建 了 DNA 网络结构，并引入一些识别分子或功能元件，实现了对肿瘤细胞检测和 细胞的可控捕获与释放；与此同时，考虑到肿瘤异质性的客观存在，通过在细胞 膜表面构建基于 DNA 的分子逻辑门运算，实现了对乳腺癌标志物的联合检测 [100][101][102][103][104] 。此外，由于具有生物学活性和优异自组装性能的多肽可提供功能更为强 大的界面材料 [99] ，因此我们通过将各种蛋白酶、转肽酶的活性变化转化为卷曲 螺旋多肽间互补配对、解离等明显的构象变化，并进而用这种构象变化控制多肽 与金属离子的配位作用， 最终将酶活性变化转化为过渡金属离子催化的化学级联 放大反应，从而产生灵敏的生物传感信号 [105,106] 。上述这些传感方法能够为细胞 表面的多维度和特定功能分析提供广泛的技术选择和参考。例如，我们基于上述 方法对多种肿瘤相关蛋白进行分析，为肿瘤诊断和预后提供了新的技术手段 [107][108][109] 。最近，我们发展了基于多肽的细胞表面自组装并实现了对特定细胞的识 别，其中多位点修饰的纳米颗粒极大地增强了检测信号，从而提升了细胞分析的 灵敏度 [110] 。…”

Structure and robustness of “pollinators-plants-herbivores” network in the alpine meadow of the Northwestern Sichuan Province

“…简单、便捷、灵敏等优势，细胞电分析化学逐渐发展成非常活跃的研究领域，为 细胞活性分析、 疾病诊治以及药物筛选等研究提供了丰富的理论基础和技术支持 [85,86] 。特别是近年来，分子组装技术在电化学传感领域的广泛应用为发展基于 电化学技术的细胞分析新方法提供了强有力的工具 [87][88][89] 。因此，将具有生物识别 能力的分子引到传感界面，模拟细胞表面分子结构，实现纳米尺度的生物分子识 别和协同作用引起了越来越多国内外同行的关注 [90][91][92] 。 我们在模拟细胞传感界面 构建膜结构并探究膜界面的分子事件也开展了一些工作，包括 β-淀粉样肽、药物 (姜黄素)与细胞膜的相互作用 [93,94] ，基于细胞膜外排蛋白的耐药性研究 [95] ， 细胞膜传感界面的设计等 [96] ，为细胞膜传感界面的构建，膜界面分子事件的探 究，以 及细胞电分析奠定了基础 [97][98][99] 。我们对细胞的电化学分析新方法研究也进 行了探索 [85] 。近期，我们则围绕 DNA 纳米结构的修饰与组装，在细胞表面构建 了 DNA 网络结构，并引入一些识别分子或功能元件，实现了对肿瘤细胞检测和 细胞的可控捕获与释放；与此同时，考虑到肿瘤异质性的客观存在，通过在细胞 膜表面构建基于 DNA 的分子逻辑门运算，实现了对乳腺癌标志物的联合检测 [100][101][102][103][104] 。此外，由于具有生物学活性和优异自组装性能的多肽可提供功能更为强 大的界面材料 [99] ，因此我们通过将各种蛋白酶、转肽酶的活性变化转化为卷曲 螺旋多肽间互补配对、解离等明显的构象变化，并进而用这种构象变化控制多肽 与金属离子的配位作用， 最终将酶活性变化转化为过渡金属离子催化的化学级联 放大反应，从而产生灵敏的生物传感信号 [105,106] 。上述这些传感方法能够为细胞 表面的多维度和特定功能分析提供广泛的技术选择和参考。例如，我们基于上述 方法对多种肿瘤相关蛋白进行分析，为肿瘤诊断和预后提供了新的技术手段 [107][108][109] 。最近，我们发展了基于多肽的细胞表面自组装并实现了对特定细胞的识 别，其中多位点修饰的纳米颗粒极大地增强了检测信号，从而提升了细胞分析的 灵敏度 [110] 。…”