湖北大學(xué)：研發(fā)光電化學(xué)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測大腦神經(jīng)化學(xué)信號！

【湖北大學(xué)：研發(fā)光電化學(xué)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測大腦神經(jīng)化學(xué)信號！】

金屬離子穩(wěn)態(tài)對大腦的正常功能至關(guān)重要。考慮到大腦金屬離子與腦部疾病的各種病理過程之間的密切聯(lián)系，追蹤其在清醒動(dòng)物中的動(dòng)力學(xué)以獲得準(zhǔn)確的生理見解變得至關(guān)重要。盡管離子選擇性微電極(ISME)在記錄清醒動(dòng)物的離子信號方面表現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢，但其固有的電位漂移削弱了其在長期體內(nèi)分析中的準(zhǔn)確性。

湖北大學(xué)劉志洪和葉曉雪通過將ISME與光電化學(xué)(PEC)傳感相結(jié)合來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，提出了一種基于ISME潛在調(diào)節(jié)的激發(fā)檢測分離PEC平臺。用MoS2納米片和Au NPs修飾的柔性銦錫氧化物(Flex-ITO)電極用作光電極，并與微型LED集成。將集成光電極放置在大鼠頭骨上，使其不受動(dòng)物活動(dòng)的影響。取決于靶K+濃度的ISME的電勢充當(dāng)光電極的光電流信號的調(diào)制器。提出的設(shè)計(jì)允許大腦深層檢測，同時(shí)限度地減少對神經(jīng)元的干擾，從而能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測清醒動(dòng)物的神經(jīng)化學(xué)信號。成功地監(jiān)測了暴露于PM2.5后大鼠大腦中細(xì)胞外K+水平的變化，為了解環(huán)境因素對神經(jīng)系統(tǒng)的影響提供了一個(gè)有價(jià)值的分析工具。