本研究开发了一种新型高灵敏荧光传感平台，用于快速、特异性检测多巴胺（DA）。该策略将氧化单壁碳纳米角（oxSWCNHs）对荧光素酰胺（FAM）标记适配体的强吸附能力和优异荧光猝灭效应，与冷冻酶（cryonase enzyme）的高效切割特性相结合。无DA时，FAM标记适配体通过强超分子作用被oxSWCNHs吸附并屏蔽，引发明显荧光猝...
单壁碳纳米管（SWCNTs）因表面修饰可在近红外（NIR）区发射荧光，从而实现对特定分子的识别。本研究通过用鸟嘌呤-胸腺嘧啶-腺嘌呤（GTA）20重复单链DNA结构包裹SWCNT，开发了一种针对神经递质多巴胺（DA）的选择性传感系统。传感分析在近红外区通过定制显微镜系统进行荧光测量，并考察了所开发的(GTA)20-SWCNT传感器在...
环境线索通过巴甫洛夫学习成为条件刺激，引导动物趋近奖赏。腹侧被盖区（VTA）和黑质致密部（SNC）多巴胺神经元通过与其纹状体靶区的双向连接网络参与该过程，但多巴胺神经元活动本身如何在学习过程中驱动整个纹状体的多巴胺信号仍不清楚。本研究通过光遗传学巴甫洛夫线索条件化激活 VTA 或 SNC 多巴胺神经元，并使用荧光生物传感器 dLig...
在单配制物种中，针对配偶的亲社会行为与针对陌生个体或潜在威胁的行为显著不同。伏隔核多巴胺释放在社会奖励与动机中作用明确，但其如何驱动对配偶与陌生同种个体高度分化的社会行为仍不清楚。本研究以单配制草原田鼠为模型，首先通过受体药理学在配偶偏好和社会操作性任务中表明，多巴胺对寻求社会互动的趋近动机至关重要，但对低努力、非条件化的完成性行为...
基因编码荧光指示剂（GEFI）是一类蛋白基光遗传工具，在细胞和组织中结合特定配体时改变荧光强度，可用于监测细胞生理响应。然而，开发具有生理敏感性和药理学特异性的 GEFI 常需通过反复试错突变并在体外逐一评估其生物物理功能，蛋白巨大突变空间使开发缓慢，尤其依赖哺乳动物宿主系统时。为此，作者开发了多路复用高通量工程平台 Opto-MA...
神经科学的核心概念之一是神经元通过神经递质、调质和肽类传递信息。过去数十年，微透析（MD）是测量清醒动物神经化学物质的金标准。遗传编码荧光生物传感器和光纤光度（FP）等活体光学技术的出现，为测量神经传递提供了技术路径不同的手段。为直接比较 MD 与 FP，作者在表达多巴胺传感器 dLight1.3b 的清醒自由行为小鼠背侧纹状体中，...
快速简便地检测生物分子已成为研究重点，多巴胺（DA）检测对帕金森病、精神分裂症、阿尔茨海默病等神经疾病的早期诊断具有重要意义。本文报道了一种基于壳聚糖（Cs）功能化氧化石墨烯（GO）的 DA 实时光学检测方法，并通过密度泛函理论（DFT，B3LYP/LANL2DZ）计算研究 GO-Cs 与 DA 相互作用的物理和电子性质。计算表明，...
本研究报道了硼硫共掺杂石墨烯量子点（BS-GQDs）的合成及其作为无标记荧光传感探针用于高灵敏、高选择性检测多巴胺（DA）的应用。在碱性条件下，DA 可被氧化生成多巴胺醌；加入 DA 后，BS-GQDs 的荧光强度在 0–340 μM 宽浓度范围内被有效淬灭，检出限低至 3.6 μM。作者通过紫外-可见吸收光谱、稳态荧光光谱和时间分...
多巴胺（DA）和去甲肾上腺素（NE）是调节多种脑功能的关键神经调质，常协同作用。由于缺乏高选择性观察其时空动态的技术，解析二者关系困难。尽管已开发检测 DA 的遗传编码荧光生物传感器，但其选择性不足，难以区分 DA 与 NE。本文报道了一种红色荧光遗传编码 GPCR 激活报告器 R-GenGAR-DA，用于检测 DA。具体而言，将环...
本研究开发了一种基于漆酶固定化硅烷化荧光碳点的光纤生物传感器，用于检测多巴胺并实现神经母细胞瘤细胞多色成像。作者采用微波辐照法以姜黄素和N,N-二甲基甲酰胺为前驱体合成碳点（CDD-CDs），再用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）进行硅烷化得到APT-CDs，并通过戊二醛活化后共价固定漆酶构建生物探针。CDD-CDs、APT-CD...
多巴胺是重要神经递质。2018年报道了一种高亲和力多巴胺DNA适配体，但其结合与折叠机制尚不清楚，制约传感器设计。本文采用无标记等温滴定量热（ITC）系统研究该适配体二级结构，将其分为四个区域并逐一检验，确认两个茎区，第三茎区实际为环的一部分。截短实验显示，原始适配体在25°C的Kd为2.2±0.3 μM；缩短1或2个碱基对后Kd分...
多巴胺（DA）是重要神经递质，其浓度异常与帕金森病、亨廷顿病、阿尔茨海默病及精神分裂症等疾病相关，因此快速、准确检测DA具有重要意义。现有色谱、电化学、化学发光等方法存在操作要求高、耗时长、准确性不足等问题。本文报道了一种基于碳点（CDs）与7-氨基-4-甲基香豆素（AMC）杂化的双发射比率荧光传感系统，用于快速监测DA浓度。CDs...
早期准确疾病诊断需要简单、便捷、低成本地敏感检测生物标志物。本文提出一种基于聚集诱导发光（AIE）染料TPE-BTD与多巴胺的新型荧光传感系统，用于多种生物标志物的免标记、免仪器、可视化检测。TPE-BTD含四苯乙烯和苯并噻二唑单元，在550 nm发射强橙色荧光，绝对量子产率为0.2311，荧光寿命为0.9608 ns。TPE-BT...
设计能选择性检测目标分子且无需昂贵脆弱抗体的纳米材料生物传感器具有重要意义。本文报道了一种通过有机金属配位调节氧化石墨烯（GO）荧光响应选择性的化学策略，用于无抗体选择性检测多巴胺。作者将六种氨基酸（天冬氨酸 D、赖氨酸 K、蛋氨酸 M、丝氨酸 S、色氨酸 W、酪氨酸 Y）共价修饰到 GO 上，再固定七种金属离子，制备 42 种 G...
神经递质是协调复杂脑活动的小分子，但能够直接检测单个神经递质的传感器很少，现有传感器要么特异性不足，要么无法捕捉神经递质释放的时空动态。DNA稳定银纳米团簇（DNA-AgNCs）是一类新型生物相容荧光纳米结构，近期被证明可作为生物传感器。本研究鉴定出两种不同DNA序列可形成对多巴胺敏感的纳米团簇，并证明每种序列均可支持两种具有不同光...
本研究设计并构建了由任选有机染料C2和两亲性三嵌段共聚物Pluronic F127组成的新型荧光有机纳米粒子（FONs）。所得C2-F127 FONs形貌均匀，直径约300 nm，具有强橙色荧光，发射峰位于561 nm。将其作为荧光探针检测多巴胺（DA）时，可观察到显著荧光猝灭。该猝灭归因于聚多巴胺（PDA）在FONs表面形成包覆层...
纹状体中多巴胺的阶段性释放决定奖励学习与动作选择，但其对胞内信号动态的影响仍不清楚。本研究在小鼠纹状体脑片中利用基因编码 FRET 生物传感器，动态量化短暂多巴胺对 cAMP 或 PKA 依赖性磷酸化水平的影响，并结合计算模型探索该信号通路。表达 D1 或 D2 多巴胺受体的中型棘突神经元（MSN）分别以 cAMP 升高或降低响应多...
神经递质检测是理解脑内神经网络及相关疾病的分析挑战，但多数方法空间、时间或化学分辨率不足。近红外（NIR）荧光单壁碳纳米管（SWCNTs）已被用作检测多巴胺等儿茶酚胺类神经递质的传感器/探针，具有较高时空分辨率，但尚不清楚其能否区分多巴胺与肾上腺素、去甲肾上腺素等相似儿茶酚胺。本研究通过改变 SWCNT 周围有机相（DNA 序列）构...
过去二十年来，蛋白结合荧光金纳米团簇（NCs）因优异的光稳定性在医学和纳米生物技术领域受到广泛关注。本文报道了一种稳定、低毒且发射红色荧光的牛血清白蛋白-金纳米团簇（BSA-Au NCs），用于脑脊液（CSF）中 L-多巴胺（DA）的选择性检测。作者采用紫外-可见光谱、高分辨透射电子显微镜（HTEM）、X 射线光电子能谱（XPS）、...
本文报道了一种基于水溶性荧光共轭聚合物–酶混合体系的荧光猝灭生物传感器，用于检测人血清中的儿茶酚胺，包括多巴胺（DA）、肾上腺素（AD）和去甲肾上腺素（NE）。在辣根过氧化物酶（HRP）和过氧化氢（H2O2）存在下，儿茶酚胺被催化氧化，其氧化产物可猝灭水溶性荧光共轭聚合物PPESO3的光致发光（PL）强度。猝灭PL强度比I0/I与D...