当植入物被引入体内时，其表面会覆盖蛋白质和细胞，为了理解这些界面处的细胞分子相互作用，会利用多参数表面等离子体共振（MP-SPR）技术进行测试。实时的无标记平台能够实现动态和静态的流动条件，可用于了解细胞的黏附情况，从而提高植入物的兼容性，同样的特性对于基于细胞检测的生物传感器开发也是有利的。细胞还可以在临床生物传感器（例如用于癌症研究）的检测中用作分析物。

表面等离子体共振（SPR）是一种成熟的测量实时无标记分子相互作用的方法。强大的多参数表面等离子体共振（MP-SPR）仪器能够在较宽的角度范围（40-78度）内以及在多个波长下进行测量，这使得SPR的适用性也扩展到了组织工程和使用完整细胞和纳米粒子的生物传感领域。其宽广的测量范围使得MP-SPR能够测量厚度显著超过SPR场穿透深度的薄膜，例如微米级厚度的聚合物薄膜、陶瓷薄膜或者活细胞（图1）。

图1. 用于骨科假体开发的干细胞（AD-MSC）在陶瓷羟基磷灰石表面的结合情况已被确定（图1上）。乳腺癌细胞（MCF7）与靶肽的结合情况已被测量，以开发从血液样本中检测癌症的生物传感器（图1下）。

通过多参数表面等离子体共振（MP-SPR）技术，对人间充质干细胞（ADMSC）与羟基磷灰石（HA）表面的结合情况以及与唾液酸酶蛋白的结合情况进行测定。羟基磷灰石存在于牙齿和骨骼中，其合成形式广泛应用于骨科假体中，以增强植入物与活骨的骨整合（连接）。

羟基磷灰石（HA）在基底上形成了几十微米厚且孔隙率很高的层（图2）。根据扫描电子显微镜（SEM）的结果，厚度为24±6微米。在金表面，细胞黏附在10分钟时达到了平台值。相比之下，在HA表面的黏附明显较慢，直到90分钟才达到平台值（图3）。与金表面相比，AD-MSC细胞在羟基磷灰石表面的黏附明显更强。多孔HA涂层的有效表面积大于金表面的有效表面积。

图2. 在空气中测量的未涂覆羟基磷灰石（HA）涂层与涂覆HA涂层的二氧化钛传感器试片的完整表面等离子体共振（SPR）曲线。厚层HA形成了波导型SPR曲线。

图3. 与金相比，AD-MSC细胞在羟基磷灰石（HA）表面的黏附明显更牢固。在金表面达到黏附水平的稳定状态需要10分钟，而在HA覆膜表面则需要超过90分钟。这会影响粘结强度以及细胞的附着量。羟基磷灰石（HA）有利于细胞附着，从而有利于植入物骨整合。

溶菌酶蛋白与HA表面涂层紧密结合（图4）。然而，在冲洗过程中，部分蛋白质从表面脱离，这表明蛋白质与HA表面涂层之间的相互作用相当微弱。

图4. 酸性磷酸酶在羟基磷灰石涂层上的结合动力学。

同时，BioNavis开发了一种生物传感器用于检测肿瘤细胞。测量了乳腺癌细胞（MCF7）和非癌细胞（MCF-10A）与一种表面结合的靶向肽（18-4）以及一种参考肽的结合情况。该生物传感器表面能够区分癌细胞与正常细胞。

癌细胞（MCF7）与目标肽段的结合强度显著高于与参考肽段的结合强度，符合预期（图5）。两种细胞类型对参考肽表面的结合程度相同，表明细胞在底物上的非特异性结合程度较低。非癌细胞与目标肽段的结合强度甚至低于与参考表面的结合强度，这表明癌细胞对目标肽段具有理想的特异性结合。发现癌细胞对肽表面的敏感度低至每毫升5±3个细胞。

图5. 癌细胞（MCF7）与非癌细胞（MCF10A）与靶向肽和参考肽的结合情况。癌细胞与靶向表面的结合明显更强（红色曲线），而与非靶向表面的结合则较弱（蓝色曲线）。

BioNavis MP-SPR能够测量细胞在几微米厚的涂层以及表面固定的目标分子上的黏附情况。这种实时技术适用于对各种材料（从金属（二氧化钛）和陶瓷（HA）到软材料（PDMS））上的结合动力学进行测量。MP-SPR在可控温度（15至45°C）下以及静态和动态流动条件下进行测量，因此BioNavis MP-SPR非常适合用于活细胞检测。