A sensor includes a sensing circuit (116, 126) and a probe (112, 122) communicatively coupled to the sensing circuit (116, 126). The probe (112, 122) includes a three-dimensional (3D) sensing surface coated with a recognition element and configured to, based at least in part on the 3D sensing surface interacting with a predetermined material, generate a first measurement. In some embodiments, the 3D sensing surface is shaped as a pyramid, a cone, or a cylinder to increase the sensing surface area over a two- dimensional (2D) sensing surface. In some embodiments, the 3D sensing facilitates penetration of the 3D sensing surface through the wall of the biological cell (142A).L'invention concerne un capteur comprenant un circuit de détection (116, 126) et une sonde (112, 122) couplée en communication au circuit de détection (116, 126). La sonde (112, 122) comprend une surface de détection tridimensionnelle (3D) revêtue d'un élément de reconnaissance et configurée pour générer une première mesure, sur la base, au moins en partie, de la surface de détection 3D entrant en interaction avec un matériau prédéterminé. Selon certains modes de réalisation, la surface de détection 3D est formée sous la forme d'une pyramide, d'un cône ou d'un cylindre en vue d'augmenter la surface de détection sur une surface de détection bidimensionnelle (2D). Selon certains modes de réalisation, la détection 3D facilite la pénétration de la surface de détection 3D à travers la paroi de la cellule biologique (142A).