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...
BTBR T+ Itpr3tf/J（BTBR）小鼠表现出升高的重复性运动行为。部分 M1 毒蕈碱受体激动剂 CDD-0102A 可减轻 BTBR 小鼠的刻板运动行为。本研究考察 CDD-0102A 是否改变 BTBR 与 C57BL/6J（B6）小鼠在刻板运动行为期间纹状体谷氨酸浓度的变化。研究采用谷氨酸生物传感器，以 1 s 时间...
深部脑刺激（DBS）丘脑底核（STN）可缓解帕金森病（PD）运动症状，但刺激参数通常依赖主观试错优化。本研究检验 DBS 是否释放谷氨酸，以及 6-羟基多巴胺（6-OHDA）诱导的黑质纹状体损伤是否改变 DBS 期间基底节核团谷氨酸释放。作者在麻醉对照及 6-OHDA 处理大鼠中，用伪随机二进制序列（PRBS）高频刺激 STN，同时...
谷氨酸（Glu）是神经系统主要兴奋性神经递质，其囊泡释放受β-淀粉样蛋白（Aβ）寡聚体影响，可能参与阿尔茨海默病（AD）病理过程，但可溶性 Aβ42 寡聚体究竟改变囊泡内 Glu 储存量、释放量还是两者兼有仍不清楚。本研究利用谷氨酸氧化酶（GluOx）修饰的纳米线安培生物传感器，对单个海马神经元轴突膨体进行原位定量检测。结果显示，短...
本研究关注海马突触间隙谷氨酸动态的不对称调控。既往发现星形胶质细胞对突触后位点的覆盖约为突触前位点的4倍，但功能意义不明。作者使用谷氨酸荧光生物传感器 iGluSnFR，并通过 AAV 将其限制表达于 CA3 或 CA1 神经元，分别成像突触前和突触后微环境。结果显示，抑制主要表达于星形胶质细胞的谷氨酸转运体 GLT-1 后，突触前...
详细模拟表明，电酶谷氨酸（Glut）传感器在体外与体内模型中的性能关系，受脑细胞外液（ECS）中传质阻力以及谷氨酸和 H2O2 清除速率的共同影响而变得复杂。数学建模为展示这些器件在多种体内条件下的预期响应提供了有力手段，而这些响应难以用现有实验技术直接获得。通过一维瞬态模型模拟，作者发现体内传感器响应可能比先前认为的更强烈地依赖于...
本研究构建了一种无介质、非酶电化学生物传感器，用于直接检测谷氨酸水平。该传感器通过将基因工程改造的周质谷氨酸结合蛋白（GluBP）共价固定于金纳米粒子修饰的丝网印刷碳电极（GluBP/AuNP/SPCE）上实现。谷氨酸是中枢神经系统主要的兴奋性神经递质，其水平升高与多种神经系统疾病相关，因此亟需改进谷氨酸检测技术。作者采用循环伏安法...
皮层扩散性抑制（CSD）是偏头痛病理生理中的病理性神经兴奋。由于谷氨酸受体拮抗剂可削弱CSD传播，清除细胞外谷氨酸的神经元（EAAC1）和胶质（GLAST、GLT-1）谷氨酸转运体可能决定CSD易感性。本研究利用EAAC1、GLAST和条件性GLT-1敲除小鼠，通过电生理、血流动力学和电化学分析评估CSD易感性变化。尽管GLT-1条...
谷氨酸是脑和脊髓中最丰富的兴奋性神经递质之一，其细胞外浓度变化与学习记忆、神经能量代谢及多种神经系统疾病密切相关。现有微透析、磁共振波谱和正电子发射断层扫描等方法时空分辨率有限，难以捕捉快速瞬态谷氨酸释放。电化学酶传感器可提供秒级甚至亚秒级时间分辨率，是连续监测细胞外谷氨酸的有前景方案。本文报道一种更简单、低成本的活性炭-铂微粒（C...
L-谷氨酸（L-Glu）是多种食品中常见的呈味增强剂。尽管通常被认为安全，其在食品中的使用仍有争议，快速准确监测具有重要意义。本文开发了一种灵敏且无干扰的一次性安培生物传感器，用于食品中谷氨酸监测。该传感器通过将谷氨酸氧化酶（GLOD）与牛血清白蛋白（BSA）和戊二醛（GLU）共交联，固定于修饰有亲选择性过氧聚吡咯（PPYox）膜的...
创伤性脊髓损伤（SCI）后过量谷氨酸释放会加重损伤，但细胞外谷氨酸持续升高的机制仍不清楚。离体大鼠脊髓段置于蔗糖双间隙记录腔中是研究创伤性脊髓损伤的成熟模型。本文建立了一种使用微尺度印刷谷氨酸生物传感器记录离体大鼠脊髓段损伤后谷氨酸释放的电化学方法。传感器通过直接书写铂纳米颗粒基纳米复合墨水制备，具有柔性液晶聚合物微杆，可插入脊髓白...
电化学酶生物传感器因可用于脑内谷氨酸的微创监测而受到关注。谷氨酸是关键兴奋性神经递质，其浓度与脑功能健康密切相关。本研究采用生物相容、高比表面积的氧化碳纳米角（o-CNH）增强谷氨酸氧化酶（GluOx）固定化，以提升谷氨酸传感器性能。作者设计了两类传感器：第一类为共价功能化 o-CNH，表面分别引入酰肼（HYZ）和聚乙二醇胺（PEG...
兴奋毒性水平的谷氨酸释放会触发一系列有害细胞事件，导致延迟性神经元死亡，这一过程涉及网络兴奋与抑制平衡的严重失调。作者假设增强网络抑制可防止兴奋毒性并提供神经保护。为此，研究采用小鼠脊髓器官型切片培养，检测由强效谷氨酸类似物kainate引起的兴奋毒性是否可被药理性增强GABAA受体活性所阻断。实验使用生物传感器实时监测kainat...
谷氨酸兴奋毒性是脊髓损伤等神经退行性疾病中神经元损伤的重要机制，但传统微透析等体内检测手段时空分辨率低。本研究采用直接墨水打印技术，在柔性聚合物基底上快速制备可植入式谷氨酸安培生物传感器。传感器以铂纳米颗粒（PtNPs）、多壁碳纳米管（MWCNT）、导电聚合物 PEDOT:PSS 和 Ecoflex 硅橡胶组成的纳米复合墨水打印工作...
L-谷氨酸是中枢神经系统主要兴奋性神经递质，谷氨酸能信号异常与多种神经及神经退行性疾病相关。基于谷氨酸氧化酶的电化学安培生物传感器具有空间和时间分辨率高的优势，但商用传感器价格昂贵且尺寸较大。本文报道了一种直径50 μm的微生物传感器，用于体内实时监测L-谷氨酸。该传感器在50 μm铂丝表面电聚合邻苯二胺（PPD）形成限选膜，再将谷...
神经元通讯依赖囊泡神经递质释放和邻近神经元对这些分子的检测。谷氨酸是哺乳动物脑的主要兴奋性神经递质，参与几乎所有脑功能。然而，谷氨酸检测一直缺乏电化学所能提供的时间与空间分辨率。本文报道一种新型超快酶基纳米颗粒修饰安培传感器，在啮齿动物脑片伏隔核以约30 Hz频率记录数百至数千个快速自发谷氨酸外排事件。对这些亚毫秒单外排事件的表征显...
创伤性脑损伤（TBI）后抑郁常见，但机制不明。TBI 可降低星形胶质细胞谷氨酸转运体 GLT-1 和 GLAST，并允许凝血酶外渗。本研究检测凝血酶对原代海马星形胶质细胞转运体表达的影响。PAR-1 激动剂导致 GLT-1 下调，抑制 Rho 激酶（ROCK）可阻止该下调。作者建立小鼠封闭颅 TBI 模型，伤后 1 天海马凝血酶活性...
缺氧/缺血时，突触间隙谷氨酸过量可引发神经毒性，其来源之一是突触前脑神经末梢质膜上Na+依赖性谷氨酸转运体反向转运。本研究优化了基于谷氨酸氧化酶（GluOx）的电化学谷氨酸生物传感器，并建立用于分析离体大鼠脑神经末梢（突触体）张力性、胞吐性和转运体介导谷氨酸释放速率的方法。6 min内细胞外谷氨酸浓度由11.5±0.9 μM变化至1...
本研究构建了可用于高通量筛选谷氨酸产生微生物的氨基酸生物传感器。该传感器基于双组分调控系统（TCRS）与绿色荧光蛋白（GFP）报告系统。作者将来自 Planococcus sp. PAMC21323 的传感器组氨酸激酶 DegS 的 N 端结构域与大肠杆菌渗透压传感器 EnvZ 的催化结构域融合，构建嵌合 DegS/EnvZ（Deg...
前额叶皮层谷氨酸能信号失调，尤其是NMDA受体低功能，被认为与精神分裂症、注意缺陷多动障碍和药物成瘾等神经精神疾病中的认知功能障碍及抑制控制受损有关。尽管NMDA受体与代谢型谷氨酸受体5（mGluR5）存在功能相互作用，但该相互作用对前额叶皮层（PFC）谷氨酸释放的影响尚不清楚。因此，本研究在大鼠中考察选择性mGluR5正、负别构调...