微型化电化学体内生物传感器可直接在组织中测量神经递质和能量代谢物的快速细胞外动态。基于酶的安培生物传感具有高特异性、高精确度以及高空间和时间分辨率。除葡萄糖监测外，许多系统主要面向动物模型中的中枢神经系统应用。本文比较微传感器原理与生物医学研究中其他方法，说明其优缺点。电化学传感器易于微型化，并可通过微加工技术制造。文章综述了用于体...
本文展示了将乙二醇（EG，摘要中写作聚乙二醇）作为氢源辅助水热法合成氧化锌纳米棒（ZNRs）的可行性。EG掺杂可显著改善ZNRs对谷氨酸的光学与化学传感特性。EG对ZNRs的结构性质没有影响；但X射线光电子能谱（XPS）表明EG可能在ZnO中诱导施主杂质效应。光致发光（PL）和紫外-可见（UV-Vis）光谱证实了该掺杂效应。在ZNR...
体内多靶标、选择性神经递质浓度监测有助于解析大脑复杂化学信号交互。本文提出一种专用集成恒电位仪转换电路及其选择性电极界面。采用0.13 μm CMOS工艺制造定制两电极时间型恒电位仪电路，提供20 pA至600 nA的宽动态输入电流范围，功耗56 μW，最低采样频率1.25 kHz。多工作电极芯片经碳纳米管（CNT）基化学涂层功能化...
本文报道了一种新型安培式谷氨酸生物传感器，将谷氨酸氧化酶（Glutamate oxidase, GlOx）直接固定于氨基功能化、铂掺杂四面体非晶碳（ta-C）薄膜表面。研究首先证明，与羧基或羟基表面相比，氨基表面更有利于 GlOx 的直接固定；其次，阳极氧化和等离子体处理可提高氨基硅烷涂层中氮含量及质子化氨基比例，从而增加表面活性 ...
组胺神经元在觉醒期活跃，睡眠期基本不活跃，快速眼动睡眠期活动极少。咖啡因是最常用的兴奋剂，可显著延长大鼠和人类的入睡潜伏期。我们假设咖啡因可增加后下丘脑（PH）谷氨酸释放，并增强觉醒活性组胺神经元活动。采用在体微透析，在自由行为大鼠给予咖啡因后采集 PH 样品。HPLC 分析和生物传感器测量显示，咖啡因给药后 30 min 起谷氨酸...
食欲素/下丘脑分泌素是由下丘脑神经元产生并通过 OX1 和 OX2 受体发挥作用的神经肽，参与觉醒、能量平衡、应激、奖赏和情绪等调节。近期研究表明食欲素与谷氨酸在突触水平相互作用，并可促进谷氨酸能信号。本研究假设食欲素通过 OX1 受体调节皮层谷氨酸信号，采用酶涂层生物传感器实时监测自由小鼠额叶皮层谷氨酸水平，并在 OX1 受体被抑...
本研究通过脊髓胶状质（SG）切片全细胞膜片钳记录，探讨星形胶质细胞与神经元之间经P2X7受体介导的谷氨酸和活性氧（ROS）释放相互作用。在低Ca2+/无Mg2+外液条件下，ATP和Bz-ATP诱导的内向电流显著增大，且Bz-ATP效应可被选择性P2X7受体拮抗剂A-438079抑制。神经元Bz-ATP电流可被离子型谷氨酸受体拮抗剂A...
本文报道了一种基于聚合物基底的柔性微传感器，用于多参数电化学活体监测。传感器条带尖端集成微电极阵列，可插入组织进行快速、局部在线监测。器件采用晶圆级制备工艺，以聚酰亚胺为基底，通过薄膜与层压工艺图形化铂微电极，并用环氧和干膜光刻胶绝缘，成本低且可并行加工。芯片上集成稳定的电化学沉积银/氯化银参比电极，并采用半选择性膜作为抗干扰方案。...
本文报道了一种基于谷氨酸氧化酶（GmOx）的电化学微电极生物传感器，用于在缺氧条件下检测 L-谷氨酸（GluA）。该传感器将富氧氧化铈（CeO2）与二氧化钛（TiO2）纳米颗粒分散于半透性壳聚糖（Chitosan）膜中，并与 GmOx 共同固定于铂（Pt）微电极表面。氧化铈纳米颗粒在生物相容壳聚糖基质中提供氧储存与释放能力，使酶在无...
下丘脑内侧基底区（MBH）在摄食与能量平衡调控中起核心作用，谷氨酸作为主要兴奋性神经递质可能参与该过程，但进食是否引起局部谷氨酸释放尚未验证。本研究采用植入式谷氨酸生物传感器，在清醒、自由行为大鼠中以 1 s 间隔连续监测 MBH 细胞外谷氨酸浓度。结果显示，摄食与 MBH 谷氨酸浓度升高相关，升高可在口腔接触食物后 1–2 s 内...
微电极生物传感器可用于探测脑组织间液并估计谷氨酸等神经递质的胞外浓度，其选择性主要依赖固定在微电极上的酶保持高底物特异性。然而，酶固定方式对底物特异性的影响尚不清楚，且生物传感器在脑生物样品中的准确性尚未与常规分析技术可靠比较。本研究采用不同酶固定方法制备微电极生物传感器，包括戊二醛（glutaraldehyde, GA）和更温和的...
本文报道了一种可植入的微加工多电极阵列（MEA）微探针，将其改造为用于快速检测谷氨酸的完整电化学生物传感器。采用后加工电化学沉积方法，在指定铂（Pt）微电极上沉积氧化铱（IrOx）薄膜，从而在探针上集成 IrOx 参比电极（RE），替代常用且不稳定、易引发炎症的 Ag/AgCl 线参比电极。该 IrOx 膜与 Pt 对电极及酶促谷氨...
本文报道了一种用于细胞培养发酵过程监测的微流控芯片，该芯片集成了用于检测葡萄糖、谷氨酸和谷氨酰胺的安培酶传感器。葡萄糖氧化酶（GOD）、谷氨酸氧化酶（GLOD）和谷氨酰胺酶（GLMN）通过戊二醛交联固定在集成于微流控通道内的铂薄膜电极上。生物传感器芯片与流动注射分析系统连接，用于电化学表征。作者从灵敏度、线性工作范围和检出限对传感器...
安培生物传感器是复杂系统，需要多种技术协同开发。本文提出一种新方法，用于开发纳米结构生物传感器，以实时检测细胞培养瓶中的多种代谢物。作者采用与CMOS兼容的微技术在硅基底上制备五个金工作电极，并利用源自微阵列和DNA打印的点样技术，对电极进行碳纳米管结构化和特定功能化。通过循环伏安法表征电极，并与商用丝网印刷电极比较。在流动条件下，...
本文报道了基于光刻法制备垂直排列碳纳米管纳米电极阵列（VACNT-NEA）并研究碳纳米管密度对电极性能的影响。通过电化学阻抗谱和循环伏安法表征不同扩散机制，所制备阵列呈现由径向扩散主导的稳态电流和S形循环伏安曲线。将VACNT-NEA和高密度VACNTs用作无介质电化学谷氨酸生物传感器，谷氨酸脱氢酶（GLDH）共价连接在碳纳米管尖端...
目的：研究血管紧张素II 1型受体（AT1-R）阻断剂坎地沙坦对大鼠视网膜缺血再灌注损伤的神经保护机制。方法：通过升高眼压诱导大鼠视网膜缺血，使用微透析生物传感器和氧敏感微电极在缺血及再灌注期间监测玻璃体谷氨酸释放和氧分压（PO2）；ELISA检测AT1-R表达变化；实时PCR检测视网膜p47phox和p67phox mRNA；二氢...
脑细胞代谢与细胞内氧化还原（redox）平衡密切相关。谷氨酸能传递伴随神经元底物偏好改变。为此，作者研究培养海马神经元暴露于谷氨酸时的胞质氧化还原变化。神经元转染 HyPer，一种用于过氧化氢的基因编码氧化还原生物传感器，可实时成像氧化还原状态。与生物传感器还原相对应的荧光衰减速率，在低剂量谷氨酸（10 μM）以及药理学刺激 NMD...
本研究评估选择性5-HT7受体拮抗剂SB-269970在大鼠工作记忆缺陷模型中的作用，并考察其是否调节皮层谷氨酸或多巴胺神经传递。在大鼠延迟非匹配位置任务中，SB-269970（10 mg/kg）显著逆转MK-801（0.1 mg/kg）诱导的缺陷，但加重东莨菪碱（0.06 mg/kg）诱导的缺陷。利用无线谷氨酸生物传感器和微透析分...
谷氨酸是脑内关键兴奋性神经递质，其过度释放参与神经元损伤。为明确尼莫地平对谷氨酸释放的影响，本研究在大鼠十一血管闭塞（11-VO）全脑缺血模型中实时监测细胞外谷氨酸释放。12只大鼠随机分为缺血组和尼莫地平治疗组，采用微透析安培生物传感器同步检测细胞外谷氨酸水平，并同步记录脑血流（CBF）和脑电图（EEG）。缺血期间向CBF探头侧方持...
多部位同步记录是研究神经网络的重要工具。为探究嗅球（olfactory bulb, OB）神经网络的电生理特性，作者开发了一种基于嗅球切片的新型生物传感器，用于多部位同步测量。研究首先制备具有清晰分层结构的水平嗅球切片，将其作为传感元件，与微电极阵列（microelectrode array, MEA）结合，构建组织基生物传感器。该...