湖北大學：研發光電化學傳感器實時監測大腦神經化學信號！

【湖北大學：研發光電化學傳感器實時監測大腦神經化學信號！】

金屬離子穩態對大腦的正常功能至關重要。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系，追蹤其在清醒動物中的動力學以獲得準確的生理見解變得至關重要。盡管離子選擇性微電極(ISME)在記錄清醒動物的離子信號方面表現出了巨大的優勢，但其固有的電位漂移削弱了其在長期體內分析中的準確性。

湖北大學劉志洪和葉曉雪通過將ISME與光電化學(PEC)傳感相結合來應對這一挑戰，提出了一種基于ISME潛在調節的激發檢測分離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，使其不受動物活動的影響。取決于靶K+濃度的ISME的電勢充當光電極的光電流信號的調制器。提出的設計允許大腦深層檢測，同時限度地減少對神經元的干擾，從而能夠實時監測清醒動物的神經化學信號。成功地監測了暴露于PM2.5后大鼠大腦中細胞外K+水平的變化，為了解環境因素對神經系統的影響提供了一個有價值的分析工具。