活体脑化学物质实时分析系统优势

极高的检测选择性，纳米材料修饰电极实现脑内物质检测的选择性；

经过多年的技术积累，采用先进的纳米材料修饰电极来实现脑内特定物质检测。电极进行长时间的实验验证，具有重现性高、响应灵敏度好、能够避免脑内常见物质的干扰、对目标物具有高度的选择性等一系列优点。

近无损检测，电极直径小至10μ米，组织损伤小；

系统所采用的检测电极为韧性极强碳纤维材料所构筑的电极，具有较好生物兼容性，且电极的尺寸，对电极进行修饰后其直径也可低至10微米，二在线采用微透析探针尺寸也低至0.2-0.5毫米，电极或探针植入过程中均可避免对血管及组织的破坏，对脑组织产生的创伤可忽略。而且由于电极和探针尺寸小的特点，能对一些较小的特定脑区或亚区进行检测，满足特异性及性的需求。

活体脑化学物质实时分析系统

作为神经,大脑是运动,感觉,情感等生命活动的中心。因此,脑科学的研究对于理解和认识各种神经生理和病理过程的本质具有极其重要的意义。脑功能的神经信号传递绝大多数需要多种神经化学物质的共同参与,包括神经递质(如儿茶酚胺、谷氨酸,y-氨基丁酸,乙酰、神经肽等)神经调质(如抗坏血酸等),能量物质(如葡萄糖、乳酸、ATP等),离子(如H'.K* ,Na',Ca'*,CI等)以及其它重要的神经分子(如H,O, ,H,S,NO等)[1.2]。因此,建立和发展新的分析化学的原理和方法,在层次实现脑化学的动态监测,将极大推动对脑功能和脑疾病分子机制的研究。

活体脑化学物质实时分析系统在线电化学分析方法

Mao等将0s-gel-HRP和次氧化酶同时固定在电极上,建立了检测次的在线电化学分析方法,将检测电压置于-200 mV ,避免了抗坏血酸等物质的干扰,也提高了检测的灵敏度。此外,他们将利用氧化酶构建在线分析方法的传统思路拓展,提出利用其它分子作为HRP电子传递媒介体发展在线分析方法的新策略IS8],通过在电极表面电聚合麦尔多拉蓝(Meldola 'sblue,MB),实现了HRP与电极之间的界面电子转移,建立了葡萄糖和测定的在线电化学分析方法。

活体脑化学物质实时分析系统基于核酸适配体的生物传感

目前,Aptamer已成为诊断和的重要分子工具。与天然受体(如和酶)相比,Aptamer作为生物识别元件,在电化学生物传感领域具有很好的优势:(1)针对具体的靶标(从小分子到尺寸较大的蛋白质甚至细胞),理论上都可通过体外筛选的方法,得到具有高特异性和亲和力的 Aptamer; (2)Aptamer具有化学稳定性; (3 )Aptamer在与靶标结合时常能发生显著的构象变化,该特点可为高灵敏度和高选择性电化学生物传感原理的设计和构筑提供可能[!。2018年,Nakatsuka等![]在超薄金属氧化物场效应晶体管阵列上修饰能够特异性结合靶标的Aptamer,在生理条件下,实现了5-羟色胺、多巴胺﹑葡萄糖、1-磷酸神经鞘氨醇的选择性检测,如图10所示。靶标分子和 Aptamer结合诱导后者带负电的磷酸二酯骨架发生构象变化,引起栅极调控半导体通道导电能力的改变,进而实现了待测靶标的高灵敏检测。