玻璃碳微电极阵列利用快速扫描循环伏安法实现多巴胺与血清素电压峰分离的同时检测
生物大分子
2021-07-14 v1 神经元与认知
摘要
实时、同时在体检测多种神经递质的进展将有助于加速神经科学研究的进步。因此，开发能够以高灵敏度和选择性以及亚秒时间分辨率稳定电化学检测快速神经递质波动的探针的需求已变得迫切。此外，需要更高空间分辨率的多通道能力以捕捉不同脑区之间复杂的神经传递动态。这些研究需求启发了通过碳 MEMS (C-MEMS) 微加工工艺结合一种新颖的图形转移技术，在柔性聚合物基底上引入玻璃碳 (GC) 微电极阵列。这些可植入的 GC 微电极由于存在活性的羧基、羰基和羟基官能团，在电活性神经递质的电化学检测中具有独特优势。此外，它们具有快速的电子转移动力学、电容性电化学行为和宽电化学窗口。在此，我们将这些 GC 微电极与快速扫描循环伏安法 (FSCV) 技术结合，以优化体外和体内多巴胺和血清素的共检测。我们证明，使用优化的 FSCV 三角波形，在低于 700 V/s 的扫描速率下，并分别保持在 0.4 V 和切换到 1 V 的电位，可以区分血清素和多巴胺的电压还原和氧化峰，其中血清素贡献出不同的多个氧化峰。综上所述，我们的结果有力地证明了一种富含活性官能团的碳基 MEA 平台，能够实现浓度低至 10 nM 的电活性多种神经递质的重复稳定检测。
引用
@article{arxiv.2011.13024,
title = {Glassy Carbon Microelectrode Arrays Enable Voltage-Peak Separated Simultaneous Detection of Dopamine and Serotonin Using Fast Scan Cyclic Voltammetry},
author = {Elisa Castagnola and Sanitta Thongpang and Mieko Hirabayashi and Giorgio Nava and Surabhi Nimbalkar and Tri Nguyen and Sandra Lara and Alexis Oyawale and James Bunnell and Chet Moritz and Sam Kassegne},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.13024},
year = {2021}
}