组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
多巴胺（dopamine）、谷氨酸（glutamate）、葡萄糖（glucose）、乳酸（lactate）、乙酰胆碱（acetylcholine）等；样品基质包括脑细胞外液、血液、胆汁、皮肤/皮下组织、体外细胞培养液
检测原理
微透析探针植入组织后，细胞外液中小分子按浓度梯度穿过透析膜进入灌注液，形成连续透析液流。透析液经管路进入在线分析模块：在分离系统中，LC、CE 或微芯片电泳将目标物分离，再由 UV、电化学、激光诱导荧光（LIF）或质谱检测；在生物传感器中，固定化氧化还原酶特异性催化葡萄糖、乳酸、谷氨酸等，生成 H2O2 或荧光产物，安培、LIF 或化学发光信号随被测物浓度增加而增强。荧光衍生（NDA/OPA）、酶催化和分段流反应可放大信号，微芯片短通道与高场强电泳则提高时间分辨率。
检测灵敏度
LOD: 8 amol（acetylcholine, MD-LC-MS）
效应效果
微透析可连续数周至数月监测，动物可作自身对照，并支持清醒自由活动动物多部位同时采样。离线分析时间分辨率通常为 5–10 min；在线 MD-LC 使用微径柱可将时间分辨率从 23 min 提高到 14 min，或从 40 min 提高到 24 min；MD-CE 可达 12–90 s，MD-微芯片电泳可达 20–40 s 或 2–4 min。酶生物传感器无需分离，对葡萄糖、乳酸、丙酮酸等选择性较好，但多数针对单一分析物。主要限制包括死体积、Taylor 扩散、膜扩散限制、组织损伤和血脑屏障完整性。作者认为微芯片/可穿戴/植入式系统具有个人监测潜力。
传感器的构成
- 采样基底：微透析探针（不锈钢套管、熔融石英管或柔性管）与透析膜，作用是扩散采集细胞外液小分子
- 透析膜：分子量截断 20–60 kDa 的透析膜，作用是允许小分子进入灌注液并排除细胞和大分子
- 输送管路：PEEK 管、毛细管或柔性管，作用是将透析液连续输送至在线分析模块
- 识别元件：固定化氧化还原酶（oxidoreductase enzymes，如葡萄糖氧化酶 GOX）或三重酶电极，作用是特异性催化目标物
- 信号标记/放大：过氧化氢 H2O2、Amplex Red/HRP 生成 resorufin、亚甲基蓝吸附于单壁碳纳米管 SWCNT，作用是产生电化学或荧光信号
- 换能/读出：酶电极、碳纤维工作电极、LIF 或化学发光检测器，作用是将催化或荧光变化转换为电流/光信号
中文摘要
微透析（MD）是一种可在体内和体外连续监测生物事件的采样技术。将微透析与分析系统联用后，能够获得细胞外液或其他水相环境中分析物浓度随时间变化的近实时信息，从而保留动态过程的时序信息。用于在线分析微透析样品的常见方法包括液相色谱（LC）、毛细管电泳（CE）、微芯片电泳以及流通式生物传感器装置。本文综述了微透析采样及其与常规和微分析系统联用的最新进展，重点讨论体内分析，并分析影响分析频率、采样回收率、死体积、扩散限制和系统时间分辨率的关键因素，为开发高时间分辨率的生物事件监测平台提供参考。
英文摘要
Microdialysis (MD) is a sampling technique that can be employed to monitor biological events both in vivo and in vitro. When it is coupled to an analytical system, microdialysis can provide near real-time information on the time-dependent concentration changes of analytes in the extracellular space or other aqueous environments. Online systems for the analysis of microdialysis samples enable fast, selective and sensitive analysis while preserving the temporal information. Analytical methods employed for online analysis include liquid chromatography (LC), capillary (CE) and microchip electrophoresis and flow-through biosensor devices. This review article provides an overview of microdialysis sampling and online analysis systems with emphasis on in vivo analysis. Factors that affect the frequency of analysis and, hence, the temporal resolution of these systems are also discussed.