组成图示
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传感器类型
全细胞生物传感器
检测对象
神经活性因子（neuroactive factors）；样品基质：生物流体/细胞外间隙（extrasynaptic space，口神经节周围）
检测原理
该传感器以孤立神经元为识别与换能单元。口 CPG 在假饲节律中向细胞外间隙释放神经活性因子，这些因子经体积传递到达旁侧孤立神经元表面，与神经元受体结合。受体激活改变离子通道状态或膜兴奋性，使孤立神经元产生膜电位变化或电活动改变。记录微电极穿透神经元，将膜电位变化转换为电信号并同步读出。文中未报告明确的浓度-响应曲线、LOD 或信号放大策略，仅观察到生物传感器电活动与 CPG 输出节律在数小时记录中相关，提示其可反映 CPG 微环境中神经活性因子的动态变化。
检测灵敏度
原文未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
本方法可在数小时长时间记录中保持工作，11 次实验中 7 次观察到生物传感器电活动与原位 CPG 神经元及运动神经输出良好相关；在自发假饲节律和 SO 去极化诱发的节律中均可检测。实验使用 1–3 个孤立 B4/B4cl 神经元作为传感器，部分传感器施加 0.1 或 0.2 nA 超极化电流，校准为神经元 20 mV、神经 0.5 mV、时间 20 s。原文未报告选择性、抗干扰、RSD、实际样品回收率或与 ELISA/HPLC/qPCR 等方法的对比。作者主张将运动神经、原位神经元和神经元基生物传感器记录相结合，可用于研究 CPG 网络组织和体积传递机制。
传感器的构成
- 换能器电极：记录微电极（recording microelectrode），穿透孤立神经元并将膜电位变化转换为可记录电信号
- 识别元件：孤立神经元（isolated neuron，B4/B4cl 细胞，含胞体与近端突起），其表面受体识别 CPG 释放的神经活性因子
- 传感界面：口神经节表面/细胞外间隙（buccal ganglion surface/extrasynaptic space），使传感器暴露于 CPG 微环境
- 信号读出：电生理记录（electrophysiological recording），同步读取生物传感器、原位神经元和运动神经的电活动
中文摘要
为检测生物流体中的神经活性因子，作者此前建立了基于完全孤立神经元（胞体加近端突起）并被记录微电极穿透的可移动生物传感器。本研究将该方法扩展到与口神经中央模式发生器（CPG）输出活动记录相结合。实验使用 Lymnaea stagnalis，在分离中枢神经系统或半完整口器制备中，长时间同步记录原位口 CPG 神经元（主要为 B4、B2 和/或 SO）、运动神经（n. laterobuccalis 和 n. ventrobuccalis）以及 1–3 个由另一只螺口神经节 B4 或 B4cl 细胞制备的生物传感器。多数制备出现自发口运动程序，即假饲节律；非活动制备可通过持续去极化 SO 中间神经元诱发类似节律。在自发运动程序中，生物传感器记录的电活动变化与原位 CPG 神经元及驱动口肌收缩的运动神经记录良好相关，11 次实验中 7 次观察到这种相关。结果表明，CPG 输出活动与旁侧神经元生物传感器相关，提示体积传递参与该模式发生回路的组织。作者认为，将运动神经、原位神经元和神经元基生物传感器记录相结合，可为研究网络组织机制提供有用工具。
英文摘要
To detect neuroactive factors in biological fluids, we have previously elaborated a moveable biosensor, the preparation of isolated neuron penetrated with recording microelectrode. Here, we report that, in the pond snail, signals emanated from a central pattern generator (CPG) for feeding and detected by such biosensor correspond to long-term changes in motor output of the CPG as recorded from buccal nerves. The results suggest that combined recording from motor nerves, neurons in situ and the neuron-based biosensors may be a useful tool in studies of the mechanisms underlying network organisation.