连续监测神经递质动力学有助于深入了解神经机制和神经疾病的病因。有鉴于此,天津大学黄显教授和之江实验室Tao Tang设计了一种集成了金属有机框架(MOFs)的微型可植入荧光探针,并将其用于在脑深部进行多巴胺传感。
本文要点:
(1)该探针由发光二极管(LED)和光电晶体管组装而成,表面具有功能性包覆层,总厚度为120 μm。引入了能够特异性结合多巴胺的荧光MOF后,该探针可实现对多巴胺的高灵敏度检测,检测限为79.9 nM。此外,研究者也开发了一个重量仅为0.85 g的小型无线电路,并将其与探针进行连接,以对大鼠深部脑刺激期间的多巴胺水平进行连续监测,从而能够提供与神经递质动力学有关的重要信息。
(2)细胞毒性实验和免疫荧光分析的结果表明,该探针具有良好的生物相容性,可实现植入应用。综上所述,该研究工作阐明了将荧光MOFs和柔性电子器件进行集成以用于脑-机接口的基本原理和相关技术,有望为神经科学、疾病示踪和智能诊断等应用提供定制化的新型平台。
Wei Ling. et al. Miniaturized Implantable Fluorescence Probes Integrated with Metal−Organic Frameworks for Deep Brain Dopamine Sensing. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c00632
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c00632