Waste Coffee Ground-Derived Porous Carbon for Neurochemical Detection.
本文提出一种优化合成方法,将废弃咖啡渣转化为可控、均匀的分级多孔碳材料,用于快速扫描循环伏安(FSCV)神经递质检测。虽然生物废物衍生多孔碳已广泛用于低成本储能,但其在生物传感中的应用尚未被探索。作者通过化学活化制备咖啡渣衍生多孔碳(WCG-PC),形成多空隙、分级多孔结构,并针对孔隙均匀性和电化学检测性能进行优化。将该材料浸涂于碳...
本文提出一种优化合成方法,将废弃咖啡渣转化为可控、均匀的分级多孔碳材料,用于快速扫描循环伏安(FSCV)神经递质检测。虽然生物废物衍生多孔碳已广泛用于低成本储能,但其在生物传感中的应用尚未被探索。作者通过化学活化制备咖啡渣衍生多孔碳(WCG-PC),形成多空隙、分级多孔结构,并针对孔隙均匀性和电化学检测性能进行优化。将该材料浸涂于碳...
5-羟色胺(血清素,5-HT)是存在于外周、肠神经系统和中枢神经系统(CNS)中的单胺类神经递质。在中枢神经系统中,5-HT主要参与情绪调节和奖赏寻求行为,并是大脑病理状态如重度抑郁障碍、成瘾和精神分裂症的关键调节因子。因此,CNS内5-HT的在体测量已成为研究这些及其他神经精神疾病发病机制、进展和治疗的重要方法。现有方法差异显著,...
谷氨酸(glutamate)和多巴胺(dopamine, DA)是纹状体运动协调与动机行为的关键神经递质。电化学分析技术可在干扰物丰富的脑环境中快速、空间分辨地检测DA,但谷氨酸为非电活性分析物,无法直接用电化学方法检测;酶基传感器可在谷氨酸存在下生成电活性报告物。然而,多数谷氨酸生物传感器依赖安培检测,该方法固有非选择性,需要复杂...
本文构建了一种目标触发、DNA walker 介导的三信号输出模式生物传感器(BTS),用于病原菌的灵敏可靠检测。以副溶血性弧菌(VP)为模型靶标,利用 VP 诱导适配体构象变化,在可修饰且导电的 Fe3O4 纳米颗粒表面激活 DNA 行走,产生电化学发光(ECL)、快速扫描循环伏安(FSCV)和荧光像素计数(FLPC)三种信号输出...
葡萄糖和乳酸为脑细胞功能提供能量,也是多种生物分子合成的重要碳源,因此需要在与神经元功能时间尺度相当的时间尺度上原位定量监测这些分子。本研究将碳纤微生物传感器与快速扫描循环伏安法(FSCV)结合,在大鼠纹状体特定部位监测中脑投射电刺激引发的葡萄糖和乳酸波动。系统改变刺激参数揭示了葡萄糖和乳酸对突触功能代谢需求响应的不同动力学。刺激开...
对大脑疾病进行化学诊断极具挑战,因此,设计并优化能够直接检测与神经疾病相关的化学生物标志物的工具,以改善诊断和治疗,受到极大关注。能够监测脑内化学物质、尤其是神经递质的工具,需要具备生物相容性,具有高的时空分辨率,并确保高选择性和灵敏度。近年来电化学方法的进展正在满足这些要求;由此得到的器件在体内神经递质检测中展现出巨大前景。尽管这...
电化学监测非电活性物质需要稳定、选择性且对生理浓度敏感的生物传感器。我们将葡萄糖氧化酶修饰的碳纤微电极与快速扫描循环伏安法结合,用于实时测量脑组织中葡萄糖波动。本文定量比较了三种微电极表面酶固定策略:物理吸附、水凝胶包埋和静电纺丝纳米纤维包埋。结果表明,这些方法均可制备功能性微生物传感器。物理吸附固定葡萄糖氧化酶所得传感器对葡萄糖敏...
脑血流将葡萄糖等营养物质输送至代谢需求增加的脑区,但神经元激活时特定部位葡萄糖快速动态变化仍不清楚。许多滥用物质急性暴露可诱发纹状体多巴胺释放和神经元激活,而伴随的纹状体葡萄糖变化未知。近期发展将快速扫描循环伏安法与葡萄糖氧化酶修饰碳纤维微电极结合,可在哺乳动物脑内以亚秒时间分辨率测量葡萄糖动态。本研究评估多种伏安波形,首次实现单记...
本文采用气相合成制备低表观电容、高电导导电聚合物薄膜,实现快速电化学测量。具体通过氧化化学气相沉积制备聚(3,4-乙烯二氧噻吩):甲苯磺酸盐(PEDOT:tosylate)薄膜,其电导率为17.1±1.7 S/cm,表观电容为197±14 μF/cm2,比现有商用及已报道PEDOT低约一个数量级。利用多级光刻工艺将薄膜图案化为PED...