乙酰胆碱（ACh）是重要神经递质，但缺乏可记录单次胞吐ACh外流的时空高分辨率定量方法。本研究提出超快安培法ACh生物传感器，在分化胆碱能人SH-SY5Y细胞轴突末梢以50 kHz记录自发单次胞吐，时间分辨率达亚毫秒级。安培尖峰分析发现七种电流尖峰类型，形状、时间尺度和ACh释放量不同，提示胞吐受复杂融合孔动力学调控。通过预载不同A...
使用小型电极测量神经肽可为神经分子释放提供高空间分辨率的局部信息。神经肽Y（NPY）的释放与应激、肥胖、创伤后应激障碍等多种神经系统疾病相关。本会议论文在含NPY的溶液中于碳纤维微电极上电沉积聚吡咯，制备对NPY敏感的分子印迹聚吡咯。通过优化电沉积过程，使聚合物在碳纤维脊线形核并完全覆盖电极表面，第七个循环时达到完全覆盖；实际电沉积...
神经递质释放研究有助于理解神经系统疾病及治疗策略。血清素（5-HT）在神经精神疾病发生中起关键作用。快速扫描循环伏安法（FSCV）可借助碳纤维微电极（CFME）在亚秒时间尺度检测神经化学物，但植入后慢性稳定性差和生物污损，即干扰蛋白在电极表面吸附，限制了其在生理环境中的应用。作者近期开发了一种独立式、全金刚石硼掺杂金刚石微电极（BD...
直接实时监测脑细胞外空间乳酸有助于阐明乳酸在脑代谢与调节中的作用。与在体研究相比，脑片可分离神经贡献与脑血管反应，并便于控制记录条件。作者基于铂化碳纤维微电极平台，设计了一种用于脑片乳酸监测的氧化酶微生物传感器，在32 °C下具有高空间和时间分辨率。乳酸氧化酶（LOx，Aerococcus viridans）通过戊二醛交联固定，并添...
选择性探测神经化学物质是理解脑功能与病理化学基础的关键。将适配体优异识别特性与体内相容的碳纤维微电极（CFE）电化学分析系统结合，是可行途径，但在偶联化学、稳定性和通用性方面面临挑战。本文提出一种新的界面功能化策略：将适配体胆固醇两亲物（aptCAs）组装到烷基链功能化的 CFE 表面。结果表明，胆固醇与烷基链之间的非共价相互作用可...
过氧亚硝酸盐（ONOO-）是由一氧化氮（NO）和超氧阴离子（O2•-）反应生成的一种活性氧（ROS），在大脑生理和病理过程中发挥重要作用。然而，缺乏可靠且耐用的体内分析方法仍是理解脑内ONOO-信号通路的瓶颈。本研究开发了一种比率型电化学生物传感器，用于大鼠全脑缺血后脑内ONOO-的实时监测与准确定量。首先设计并合成了一种新型有机分...
本研究开发了一种基于碳纤维微电极（CFMEs）修饰还原氧化石墨烯（RGO）负载硫化亚铜（Cu2S）功能化纳米复合材料的新型多巴胺生物传感器，用于多巴胺的灵敏检测及果蝇脑内神经递质释放的体内监测。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和循环伏安法（CV）对制备的Cu2S/RGO修饰微电极进行表征。结果表明，Cu2S/...
本文提出一种基于双DNAzyme反馈放大（DDFA）策略的铅离子（Pb2+）均相电化学检测方法，并构建基于移液器吸头的微型化电化学器件。该体系包含两个滚环扩增（RCA）过程：两个环状DNA模板C1和C2分别设计有Pb2+-DNAzyme序列（8-17 DNAzyme、anti-GR-5 DNAzyme）和G-四链体反义序列；线性DN...
本文报道了一种基于还原血红蛋白（Hb）和单壁碳纳米管（SWCNTs）的高灵敏、高选择性过氧化氢（H2O2）微电极生物传感器，用于原位监测活 HepG2 癌细胞在氧化锌（ZnO）量子点生物合成过程中释放的 H2O2。传感器以碳纤维微电极（CFME）为基底，通过物理吸附法在其表面构建 Hb/SWCNTs 修饰层。扫描电镜（SEM）和能量...
葡萄糖和pH是糖尿病的两个重要指标，但二者在脑内的同时动态变化仍不清楚，主要缺乏能在活大鼠脑内同时定量两种物质的单一生物传感器。本文开发了一种选择性、灵敏的比率电化学生物传感器，利用电流和电位两种输出，在糖尿病模型大鼠脑内同时定量葡萄糖和pH。葡萄糖氧化酶（GOD）被用作葡萄糖和pH的特异性识别元件，因为其活性中心FAD可发生2H+...
碳纤维微电极（CFME）已广泛应用于生物传感器与化学传感器领域。为提高CFME的电化学活性与灵敏度，作者制备并研究了碳纳米管（CNTs）修饰的碳纤维微电极（CNTs/CFME）。首先采用两步法制备接枝CNTs的碳纤维单丝（CNTs/CFs）：先进行无电镍镀，再通过化学气相沉积（CVD）在镍催化下生长多壁碳纳米管；随后选取单根CNTs...
阿尔茨海默病(AD)脑功能损伤受关注，Cl-在脑疾病尤其AD病理中作用重要。本文首次开发一种无标记、选择性且准确的电化学生物传感器，用于实时监测AD小鼠脑模型及全脑缺血大鼠脑中的Cl-水平。以银纳米粒子(AgNPs)作为Cl-选择性识别元件，以5’-MB-GGCGCGATTTT-SH-3’（SH-DNA-MB，MB为亚甲基蓝）作为内...
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...
乙酰胆碱（ACh）是哺乳动物中枢神经系统中高度丰富的非电活性神经递质。神经化学释放发生在毫秒时间尺度，需要快速、灵敏的传感器，如酶促安培电极。通常酶促电化学传感器中酶过量使用以最大化信号。本文在追求灵敏度的同时，也力求最大化时间分辨率，通过设计在接近单层酶覆盖下仍能工作的传感器。降低酶层厚度可缩短酶产物扩散到传感器表面的距离并减少扩...
本文报道了一种基于碳纤维电极（CFE）的快速、高灵敏微型安培生物传感器，用于检测α-酮戊二酸（α-KG）。该传感器通过在单根碳纤维表面电化学共沉积钌（Ru）和铑（Rh）纳米颗粒，并固定谷氨酸脱氢酶（GLUD）构建。SEM和EDX表征表明，Ru/Rh纳米颗粒均匀覆盖碳纤维表面，粒径约100–250 nm。混合Ru/Rh涂层对还原型烟酰...
碳纤维微电极在高性能生物传感器、微型发射器和储能/发电器件中具有应用前景，但单根碳纤维因表面积小导致电子信号弱，限制了灵敏度。本文报道一种具有分支碳纳米管（CNT）的新型单根碳纤维微电极，用于增强生物电化学传感性能。该微电极由纤维素纤维碳化制备，并在铁催化下于纤维表面原位生长分支 CNT。BET 测试表明，引入 CNT 后材料比表面...
本研究开发了一种新型可植入酶基碳纤维微生物传感器，用于体内多巴胺（dopamine, DA）监测。该传感器以直径约100 μm的碳纤维微电极为基底，在其表面沉积由生物聚合物壳聚糖（chitosan, Chit）和铈基金属氧化物（CeO2/TiO2）构成的生物相容性固定化基质，并将酪氨酸酶（tyrosinase, Tyr）固定于其中。...