帕金森病、阿尔茨海默病和重度抑郁症等神经退行性疾病的准确及时诊断，依赖于对脑脊液等复杂生物液中真实神经递质信号动态的实时监测与精确解析。神经递质动态受其种类和浓度共同决定。现有生物传感器在灵敏度和选择性方面存在明显局限，难以可靠实现神经递质的检测与定量；尽管纳米材料和生物酶可用于修饰传感界面，但信号卷积、电极污染和神经递质间串扰仍长...
γ-氨基丁酸（GABA）和谷氨酸（GLU）是中枢神经系统关键神经递质。高灵敏度 GABA/GLU 生物传感器对研究 GABA-GLU 平衡失调及神经疾病治疗具有重要意义。本研究开发基于电化学粗糙化（ECR）铂（Pt）微电极的新型生物传感器，以过氧化氢（H2O2）为检测信号。作者比较酒精清洗、电化学清洗和 ECR 三种表面活化技术，并...
本文报道了一种用于运动过程中实时监测汗液中神经递质的可穿戴电化学生物传感器。该传感器采用 CuMOF@InMOF 金属有机框架异质结构，并在其表面电沉积金纳米颗粒（AuNPs），以提高电子转移效率、比表面积和整体稳定性。针对多巴胺（DA）、血清素（5-HT）和肾上腺素（EP）的硫醇化核酸适配体通过 Au–S 键固定于传感器表面，实现...
碳微电极（CMEs）已成为神经化学传感领域的关键工具，可在研究与临床场景中实现对神经递质的精确、实时监测。本综述系统探讨了CMEs的设计、制备与应用，重点介绍材料科学与电化学技术的最新进展如何提升其灵敏度、选择性和生物相容性。文章详细讨论了石墨烯、碳纳米管等纳米材料的引入，以及三维打印、化学气相沉积等先进制备工艺。这些进展显著改善了...
抑郁症是常见精神疾病，但选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRI）和微剂量氯胺酮等治疗在不同患者间差异大且机制不清。5-羟色胺、组胺和谷氨酸被认为是抑郁症的关键介质。本综述聚焦于定量检测这些神经递质的分析方法，以阐明抑郁症的神经机制及其在治疗过程中的变化。为定量测量5-羟色胺和组胺，计时电流法和快速扫描循环伏安法（FSCV）等电化学技...
近年来，随着神经科学与生物医学检测需求提升，高灵敏、高选择性神经递质生物传感器受到广泛关注。实时监测神经递质对神经系统和心血管疾病的早期预防、诊断与疗效评估具有重要意义。本文综述了适配体生物传感器技术的最新进展，重点总结用于提升传感器性能与选择性的多种生物材料，包括金基、金/金属混合、石墨烯基、石墨烯/金混合以及聚合物/金属混合体系...
本研究旨在确定哪种电化学沉积羰基功能化聚合物最适合作为直接共价固定生物催化剂（酶）的电极基底。为此，构建了三种导电聚合物（聚香兰素、聚反式肉桂醛、聚4-羟基苯甲醛）与酪氨酸酶和碱性磷酸酶组合的安培生物传感器，用于检测神经递质（多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、5-羟色胺）和苯基磷酸盐（对氨基苯基磷酸盐、对苯二酚二磷酸盐）。聚合物通过线...
高灵敏检测神经递质（NTs）和有机磷（OP）农药的方法对快速识别生理、心理及神经疾病、保障食品安全与生态安全至关重要。本文开发了一种具有多酶活性的超分子自组装体系 SupraZyme。该体系由 Cu2+、三齿配体氨基二乙酸（IDA）和合成配体 L1 自组装形成双分子层囊泡，同时具备氧化酶样和过氧化物酶样活性。利用其过氧化物酶样活性，...
单细胞水平神经递质检测对于理解神经信号传递和神经退行性疾病至关重要。本文报道了一种双纳米孔生物传感器，利用DNA适配体探针特异性识别多巴胺，实现单个嗜铬细胞瘤（PC12）细胞胞内多巴胺和胞外多巴胺外排的检测。双纳米孔构型可形成管内电路，对同时实现胞内与胞外多巴胺检测至关重要。多巴胺在生理pH下带正电，与适配体结合后部分中和纳米孔表面...
谷氨酸（GLU）和γ-氨基丁酸（GABA）是脑内信号传递的关键神经递质，癫痫、阿尔茨海默病、帕金森病和创伤性脑损伤等脑疾病常与亚秒至秒级 GLU-GABA 稳态失衡相关。现有方法通常只能在体外同时检测这两种神经递质。本文报道一种可植入脑组织的硅基多功能生物传感器微阵列探针，用于实时、亚秒级同时检测 GLU 和 GABA，并具备优异的...
为满足高性能且低成本诊断器件的需求，本文报道了一种基于分子工程碳材料的全有机电化学生物传感器。作者通过一步合成路线，将对氨基苯酚（PAP）共价接枝到还原氧化石墨烯（rGO）基面，形成皱纸状 rGO-PAP 纳米材料。PAP 与 rGO 之间形成酰胺键，使材料具有良好分散性、导电性和电催化活性。该传感器用于检测神经递质多巴胺（DA），...
乙酰胆碱（ACh）是胆碱能神经元分泌的主要神经递质，广泛分布于外周和中枢神经系统，主要功能是完成神经信号传递。当胆碱能神经元受损时，ACh的合成与分解异常，神经信号传导受阻。ACh浓度变化在一定程度上反映阿尔茨海默病、帕金森病、重症肌无力等多种神经系统疾病的发生与发展，因此研究其生理病理作用并追踪体内浓度变化对疾病防治具有重要意义。...
为理解动物行为与潜在神经回路之间的关联，需要在自由移动动物脑内实时监测并记录神经递质传递。随着基于基因编码生物传感器（genetically encoded biosensors）的光纤光度法（fiber photometry）以及新型电化学生物传感器的发展，研究者能够以较高的时空分辨率测量特定细胞类型或特定神经递质的关键神经传递事...
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...
解析神经元结构与功能同行为之间的关系是巨大挑战。研究者需要在原位观察神经元活动和生化信号，以理解神经元与生化活动在信息处理中的作用。近年来，神经科学领域迫切需要新技术，遗传编码荧光生物传感器大量涌现。本文综述荧光生物传感器的主要类别与特性，重点介绍两类基于荧光蛋白的传感器：环状置换荧光蛋白（cpFP）骨架传感器和FRET报告分子。c...
本文报道了一种用于神经递质检测的电化学生物传感器平台，基于新合成的硅杂环戊二烯衍生物和漆酶/辣根过氧化物酶修饰的铂/金电极。作者构建了两种微型传感器：铂电极电聚合 poly[2,6-bis(3,4-ethylenedioxythiophene)-4-methyl-4-octyl-dithienosilole] 并固定漆酶，用于血清素...
理解大脑中神经活动模式与复杂行为的关系是现代神经科学的核心目标之一。化学传递是神经元间主要通讯方式，但传统方法检测哺乳动物脑内神经递质和神经调质瞬变缺乏时空精度。现代荧光生物传感器可活体监测化学传递，具有毫秒级时间精度和单细胞分辨率。神经递质结合引起传感器亮度变化，可通过光纤光度、固定显微镜和微型头戴显微镜检测。传感器可用腺相关病毒...
本文报道了一种基于碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）的单片 CMOS 生物传感器平台，用于检测神经递质谷氨酸。该平台采用互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制备，集成 9216 个 CNTFET 传感单元和 96 个可调读出与放大通道，芯片尺寸为 6.4×3.0 mm²。单壁碳纳米管（SWCNT）通过介电泳（DEP）沉积在铂电极对...
非电活性神经递质如谷氨酸、乙酰胆碱、胆碱和腺苷在生物体正常活动尤其是神经系统中起关键作用。基于酶的方法长期用于此类神经递质检测，但非酶方法因稳定性和成本低而受到更多关注。本综述聚焦于用于检测缺乏电化学活性组分的神经递质的非酶电化学传感器研究现状。与使用酶不同，镍等过渡金属材料对神经递质传感表现出可接受的催化活性；它们具有快速电子传输...
γ-氨基丁酸（GABA）是维持正常脑功能的关键抑制性神经递质，参与神经可塑性、信息处理和网络同步；其水平异常与多种脑疾病相关。由于 GABA 非电活性，实时检测困难，现有微透析-高效液相色谱（HPLC）方法体积大，不适合连续实时监测。本文报道一种基于铂微电极阵列（Pt MEA）的 GABA 微传感器阵列探针，包含分别修饰谷氨酸氧化酶...