基于 Cerium 单原子纳米酶的三叉神经纤维氧化氮的电化学生物传感器监测
生物大分子
2025-09-23 v1 材料科学
医学物理
摘要
三叉神经痛 (TN) 是最常见的神经病性疾病之一，但其病因尚不明确。旁证认为，氧化氮 (NO) 可能通过血管扩张诱导神经压缩和刺激，从而导致该病，这使得实时检测产生的 NO 至关重要。然而，传统的 NO 评估手段依赖于间接的比色或化学发光技术，难以在生物环境中实现高灵敏度和空间分辨率的实时评估。本研究报道了一种基于 Cerium 单原子纳米酶 (Ce1-CN) 的高度灵敏的 NO 电化学生物传感器，其线性范围从 1.08 纳mol/L 到 143.9 μM，检测限为 0.36 纳mol/L，使其能够高效、实时地评估 TN 大鼠中的 NO 水平。结合原位总反射表面增强红外光谱和密度泛函理论计算，我们揭示了 Ce1-CN 纳米酶中 Ce 中心吸附 NO 并与 OH- 反应生成 *HNO2 的高性能生物感机制。结果表明，NO 浓度与 TN 发作相关。给药后，NO 产生量下降，伴随疼痛缓解。这些发现表明，该生物传感器是探究 TN 病因和指导后续治疗策略的有价值工具。
引用
@article{arxiv.2509.17448,
title = {Monitoring Nitric Oxide in Trigeminal Neuralgia Rats with a Cerium Single-Atom Nanozyme Electrochemical Biosensor},
author = {Kangling Tian and Fuhua Li and Ran Chen and Shihong Chen and Wenbin Wei and Yihang Shen and Muzi Xu and Chunxian Guo and Luigi G. Occhipinti and Hong Bin Yang and Fangxin Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.17448},
year = {2025}
}