促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）参与应激相关生理与行为改变。内侧隔核（MS）富含 CRF 受体，并通过隔-海马通路影响海马依赖的记忆过程，且 MS 对 CRF 的敏感性存在性别差异。本研究采用活体生物传感器电化学方法，考察 MS 灌注 CRF 对雄性、雌性大鼠海马胆碱能信号动态的影响。结果显示，与人工脑脊液（aCSF）相比，MS ...
大电导钙激活钾通道（BK）突变与认知障碍相关。本文报道，CA1 锥体神经元特异性条件性 BK 敲除（cKO）小鼠运动与焦虑行为正常，但与同窝对照相比，在 Morris 水迷宫中记忆获取和提取受损。与体内认知障碍一致，cKO 脑片中的电诱导和化学诱导长时程增强（LTP）在体外受损。我们进一步使用遗传编码荧光钾离子生物传感器和钙离子敏感...
谷氨酸（GLU）和γ-氨基丁酸（GABA）分别是脑内主要兴奋性和抑制性神经递质，兴奋/抑制（E/I）平衡失调与多种神经系统疾病相关。酶基微电极阵列生物传感器有望提高生物相容性、局部采样体积和采样速率，但酶涂层会随时间降解。为克服永久植入微生物传感器的寿命限制，作者开发了一种可周期性插入永久植入套管的可更换微丝生物传感器。其涂层基于此...
本文报道了一种用于体内双模信号检测的新型纳米修饰16位点可植入微电极阵列（MEA）生物传感器。该MEA基于SOI硅片制备，16个记录位点直径均为25 μm，其中8个位点用于神经电生理记录，另8个位点用于谷氨酸（glutamate, Glu）电化学记录。所有位点均电沉积铂纳米颗粒（PtNPs）；电记录位点通过PtNPs降低阻抗，Glu...
海马能量消耗的活动依赖性变化主要用微透析测定。然而，使用安培传感器可更准确地实时记录脑能量消耗，实现浓度变化的灵敏实时监测。本研究检验全身葡萄糖预处理能否阻止大鼠海马葡萄糖水平的活动依赖性下降，从而增强自发交替任务表现。雄性 Sprague Dawley 大鼠海马植入微透析探针，或同时植入氧传感器与葡萄糖生物传感器。动物在 20 分...
基底前脑和内侧隔核/对角带 Broca 区的胆碱能投射调控新皮层与海马的觉醒、学习和注意，但乙酰胆碱释放的精确时空动态仍不清楚。本研究将电化学酶生物传感器慢性植入小鼠内侧前额叶皮层（mPFC）和背侧海马（dHPC），在自由活动状态下连续记录多种行为状态下的乙酰胆碱释放。结果显示，mPFC 与 dHPC 的稳态（tonic）乙酰胆碱释...
脑源性神经营养因子（BDNF）在学习记忆等认知过程中发挥关键作用，但其在行为动物脑内浓度极低（亚纳克/毫升水平），难以直接检测。本研究开发了一种基于叉指微电极（IME）的生物传感器，将抗BDNF抗体固定于聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控通道芯片内的电极表面。该传感器可在微升级液体样品中检测飞克/毫升水平的BDNF，并对其他生长因子具...
阿尔茨海默病（AD）以进行性记忆丧失和海马萎缩为特征。可溶性淀粉样蛋白β（Aβ）42及斑块积累具有神经毒性，但生理浓度（pM–nM）下Aβ42参与神经发生、长时程增强和神经调节。Aβ42可结合谷氨酸能突触前末梢的α7烟碱型乙酰胆碱受体（α7nAChR）。本研究检测人源单体Aβ42对异氟烷麻醉C57BL/6J小鼠齿状回（DG）、CA3...
确定G蛋白偶联受体（GPCR）的体内激活状态不仅有助于阐明其生理功能，也能通过确认药物与受体结合促进药物发现。本研究开发了一种磷酸化特异性抗体生物传感器，用于在体外和体内检测M1毒蕈碱乙酰胆碱受体（M1 mAChR）的激活。基于质谱磷酸化蛋白质组学鉴定了M1 mAChR上14个磷酸化位点，并针对其中4个位点制备磷酸化特异性抗体。结果...
乙酰胆碱（ACh）调节与认知相关的神经元网络活动，包括θ和γ振荡，但其机制仍不清楚。高时空分辨率地同时测量胆碱能活动与神经元网络动态，是理解ACh神经调制的关键。现有电化学生物传感器难以在海马亚层等小区域测量纳摩尔级胆碱能信号。本文报道一种新型氧化酶基电化学生物传感器，通过检测胆碱氧化酶（ChOx）在胆碱（Ch）存在下产生的H2O2...
睡眠缺失导致睡眠驱动力增加和海马依赖记忆缺陷，这些反应被认为需要腺苷A1受体（adorA1R）激活以及星形胶质细胞释放ATP等递质，ATP在细胞外迅速转化为腺苷，即胶质传递。尽管星形胶质细胞来源腺苷在睡眠稳态和睡眠缺失影响记忆中作用日益明确，但此前研究未确定该信号分子浓度是否随觉醒升高。本文显示，小鼠中adorA1R激活水平随觉醒增...
本研究旨在表征高钾去极化诱导的大鼠海马切片中 ATP、腺苷和谷氨酸外流。作者采用多酶微电极生物传感器与细胞外电生理记录，对 ATP、腺苷和谷氨酸的释放进行实时监测。结果显示，25 mM K+ 去极化时，ATP、腺苷和谷氨酸传感器均记录到短暂且可逆的电流，但动力学不同。外源 ATP 酶抑制剂 ARL67156 升高细胞外 ATP 并抑...