中枢神经系统中的化学生物标志物可以提供有价值的定量测量，以深入了解神经系统疾病的病因和发病机制。谷氨酸是大脑中最重要的兴奋性神经递质之一，被发现在各种神经系统疾病中表达上调，例如脑外伤、阿尔茨海默病、中风、癫痫、慢性疼痛和偏头痛。然而，定量监测原位谷氨酸释放一直具有挑战性。

近日，俄亥俄州立大学Jinghua Li, Wenjing Sun提出了一种新型灵活的小型探针，其灵感来自生物燃料电池，用于监测神经系统中突触释放的谷氨酸。

文章要点

1）由此产生的传感器尺寸低至 50 x 50 µm²，可以检测生物相关浓度范围内谷氨酸的实时变化。

2）在小鼠模型中利用海马回路的实验证明了传感器通过使用急性脑切片进行电刺激来监测谷氨酸释放的能力。这些进步可能有助于基础神经科学研究和转化工程，因为传感器为神经系统疾病提供了诊断工具。

3）此外，将生物燃料电池设计适应其他神经递质可能有助于详细研究神经递质失调对神经元细胞信号传导途径的影响，并彻底改变神经科学。

参考文献

Prasad Nithianandam, et al, Flexible, Miniaturized Sensing Probes Inspired by Biofuel Cells for Monitoring Synaptically Released Glutamate in the Mouse Brain, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202310245

DOI: 10.1002/anie.202310245

https://doi.org/10.1002/anie.202310245