Biointerface · Organ-on-a-chip · ECIS

在透明电极、生物阻抗与器官芯片的交界处,探索可持续、可扩展的实时感知方式。

Concept visualization

IrOx@FTO × organ-on-a-chip

0

通道并行监测

0.0%

组内波动降低

0 kHz

连续阻抗读出

0

Biosensors & Bioelectronics

Ask Kaige · evidence first

与我的研究直接对话。

把简历、第一作者论文和项目档案组织成可追溯的个人知识库。 每个回答都会标明使用了哪些资料片段。

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基于资料的 AI 对话

2 条消息 · 2 条引用

你的代表性科研项目是什么?

陈凯歌 AIGrounded

我最具代表性的工作是高通量 ECIS 与 IrOx@FTO 传感器项目。我独立负责 128 通道监测平台的器件选型、外围电路、PCB、控制代码及细胞实验,并将透明 IrOx@FTO 电极用于长期器官芯片监测。该工作以第一作者论文发表于 Biosensors and Bioelectronics。

引用来源

关于我的研究

让复杂的生物系统,留下 continuous evidence.

使

代表性工作 · 2026

透明、稳健、可复用的 IrOx@FTO 电极

面向器官芯片长期监测,解决传统金电极不透明、成本高和复用性差的问题。

IrOx 修饰 FTO 电极的制备流程与器官芯片监测平台
Fig. 01

IrOx@FTO fabrication and 128-channel ECIS platform

Platform architecture

把透明电极、微流控与多通道读出整合为一套系统

以纳米结构 IrOx 修饰 FTO,结合激光图案化电极与模块化 ECIS 硬件,为器官芯片提供可扩展的长期监测界面。

Biosensors and BioelectronicsVolume 311 · 118982
查看论文 DOI

Research system / evidence map

从材料界面到细胞验证,每个关键结论都有对应证据。

阿霉素处理后的活死细胞图像与阻抗读数
Visual evidence电学读数与细胞成像互证
01

可复用透明界面

  • IrOx 纳米结构修饰
  • 保留光学观察能力
  • 多轮培养后基线稳定
02

多通道监测系统

  • 128 通道并行读出
  • 模块化细胞培养孔
  • 4 kHz 连续阻抗采样
03

交叉生物学验证

  • SDS 急性屏障扰动
  • DOX 剂量响应动力学
  • 活死染色互证

Peer-reviewed article · 2026

Robust and reusable iridium oxide-modified FTO electrodes for long-term organ-on-a-chip monitoring

Kaige Chen, Fan Zhuo, Changling Lv, Zeyu Chen, Xiang Chen, Han Shan

Furong Laboratory · Central South University · Xiangya Hospital

Biosensors and Bioelectronics 期刊封面
Journal cover · Biosensors & Bioelectronics
JournalBiosensors and Bioelectronics
Volume / Article311 · 118982
Published02 July 2026
DOI

Abstract

研究摘要

器官芯片需要连续监测细胞状态,但传统金电极存在不透明、成本高和复用性差等限制。本研究在透明 FTO 上电沉积纳米结构 IrOx,在保持光学可观察性的同时改善电极界面特性,并将其集成到 128 通道 ECIS 平台。系统在 HaCaT 角质形成细胞模型中成功解析 SDS 引发的急性屏障破坏,以及不同剂量阿霉素造成的动态细胞毒性;经过多轮培养与清洗后,IrOx@FTO 仍保持稳定基线,耐久性优于出现损伤和脱层的金电极。

Material

IrOx@FTO

透明、纳米结构化且可重复使用的电化学感知界面。

System

128 channels

模块化多孔 ECIS 平台,支持高通量连续阻抗读出。

Biology

SDS + DOX

覆盖急性屏障扰动与剂量依赖药物毒性两类验证场景。

Precision

78.5% lower

代表性时间点的组内波动相较裸 FTO 明显降低。

Methods at a glance

从材料制备到细胞验证

  1. 01

    配制铱草酸盐前驱液,并避光老化 4 天。

  2. 02

    在 FTO 表面电沉积纳米结构 IrOx 薄层。

  3. 03

    激光加工 100 μm 指宽与间距的叉指电极。

  4. 04

    集成模块化细胞孔与 128 通道阻抗读出。

从阶段性汇报到项目档案

把阻抗测量方法,带进不同的生物医学问题。

三条项目线共同关注同一件事:如何从微弱而连续的电学变化中,获得可解释、可复现的生物或器械状态信息。

IrOx 修饰透明电极和 128 通道细胞阻抗监测平台
01

IrOx@FTO · modular ECIS · HaCaT drug response

2024—2026论文已发表 · 专利已提交

高通量生物阻抗监测系统与动态药敏评估

针对传统细胞药效评价依赖终点检测、通量有限且难以与光学观察联用的问题,构建透明、可复用的多通道 ECIS 平台,实现细胞黏附、屏障扰动与药物毒性的连续监测。

IrOx@FTO128-channelHaCaTDOX / SDS
128并行监测通道
78.5%代表性组内波动降低

关键工作与迭代

  • 以透明 FTO 替代不利于成像的传统金电极界面。
  • 通过 IrOx 纳米结构改善界面灵敏度与长期稳定性。
  • 用活死染色与连续阻抗曲线进行交叉验证。
查看论文档案

Source · 阶段性汇报「生物阻抗相关研究进展」· 2026.03.21

研究方法

从材料界面出发,最后回到真实的生物问题。

01

Interface

从材料、电化学和微纳结构层面理解信号如何产生。

02

System

把电极、芯片、硬件与算法组合为真正可用的测量系统。

03

Validation

让动态电学读数与成像、染色和生物学终点互相验证。

竞赛现场与生活切片

能力不只写在结果里,也发生在每一个现场。

从装置联调、团队协作到长距离徒步,这些照片记录了研究路径之外的行动与判断。

2023省二等奖

Engineering training

大学生工程训练大赛

在赛场完成方案调试、系统联调与现场任务,以团队协作把原型推进到稳定运行的比赛状态,最终获得省二等奖。

现场联调团队协作省二等奖

成长轨迹

把分散的经历,组织成一条看得见的成长线索。

Research focus

器官芯片与实时生物传感

围绕稳定、透明、可复用的监测界面持续推进。

Publication

Biosensors and Bioelectronics

IrOx@FTO 长期监测平台正式发表。

Life outside the lab

麦理浩径徒步

在山海之间完成一次关于耐心、节奏与判断的长距离行走。

Competition

大学生工程训练大赛 · 省二等奖

完成赛场任务、装置联调与团队协作。

Competition foundation

机械创新设计与成图竞赛

从原型制作、现场展示到工程表达,形成早期工程实践基础。