细胞能量代谢探针及仪器研制
l 原理及技术特点
机体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的自我更新过程被称之为新陈代谢。新陈代谢和疾病与健康密切相关。糖酵解和氧化磷酸化是细胞新陈代谢过程中的重要组成部分。癌症细胞往往更多地依赖糖酵解过程而非氧化磷酸化。在恶性肿瘤细胞中糖酵解速率可达正常细胞的20倍。另一方面即使在微环境有足够氧气的情况下，癌细胞也贪婪地利用葡萄糖，但在同一时间它们只消耗少量氧以用于氧化磷酸化过程。其结果是，癌细胞往往在乳酸发酵过程中产生更多的氢离子和利用较少的周围的氧气。因此细胞外环境的酸碱度和氧浓度细胞新陈代谢及能量代谢过程及速率密切相关并在肿瘤细胞和正常细胞之间存在显著差异。
图：一种代表性的可同时测量酸碱度和氧浓度的双功能传感器。
蓝色荧光为对氧和酸碱均不响应的参比探针用于提高测量精准度
绿色荧光为酸碱响应探针对不同pH响应的变化图；
红色荧光为氧探针随氧浓度变化图。