氮化镓光子微芯片实现单细胞钙信号无标记动态监测

来自Hu团队的研究人员开发了一种基于氮化镓(GaN)的可定制化片上传感平台，用于单细胞钙信号的无标记定量检测。该平台通过折射率变化捕捉钙动态，支持多细胞并行监测与异质性分析，并集成微型电子系统实现智能手机远程便携式检测，解决了传统荧光标记法的光漂白、操作复杂等问题，为生理过程研究和临床部署提供了新工具。

　　

科学家们打造了一款革命性的氮化镓(GaN)光子微芯片，能够像"细胞间谍"一样实时捕捉单细胞内钙离子(Ca²⁺)的舞蹈。这种无需荧光标记(label-free)的检测技术，通过监测细胞折射率(RI)的微妙变化，以13,524 nA/RIU的超高灵敏度记录钙信号波动。

该平台暗藏两大绝技：其一是可像乐高积木般扩展成阵列，同时观测多个细胞的"钙震荡交响曲"，揭示细胞间的独特性；其二是能塞进口袋——集成微型电子系统后，配合智能手机APP就能随时随地进行实验室级检测。

这项技术直击传统方法的三大痛点：告别光漂白(photobleaching)的困扰，跳过繁琐的标记步骤，甩开笨重的光学设备。在肌肉收缩、免疫应答等关键生理过程研究中，它就像给科学家配了台"细胞CT机"，为癌症机制探索和精准医疗打开了新视窗。