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这篇综述聚焦于脑 - 免疫轴神经化学检测的碳基电极研究。阐述传统碳纤维电极的局限，介绍碳沉积、3D 打印电极及定制碳纤维等创新成果。强调开发针对特定分析物的新材料，对推进神经免疫监测意义重大。
引言
研究脑 - 免疫轴的信息转导任务艰巨，神经化学信号传导在神经免疫功能和疾病中至关重要，但监测面临挑战，比如神经递质释放浓度低、速度快且种类多样。电化学检测技术备受青睐，碳基电极凭借诸多优势，成为神经免疫研究的有力工具，开发针对特定靶点的碳材料十分必要。关键的神经化学物质包括去甲肾上腺素、ATP 等嘌呤类、神经肽、血清素和组胺等。
传统神经化学物质检测方法
聚丙烯腈（PAN）基非晶碳纤维微电极（CFMEs）常被用于快速检测神经化学物质，其直径小、稳定性好、电位窗口宽，对多巴胺等检测有一定优势，但对其他一些重要分子检测存在局限。
为提升检测效果，对碳纤维进行表面修饰很关键。表面修饰可分为电化学、物理和聚合物及表面活性剂修饰三类。电化学修饰能增加电极对多巴胺的灵敏度，但会影响选择性，且在传统碳纤维上不稳定；物理修饰对某些神经免疫信号分子灵敏度有提升，但多聚焦传统神经递质；聚合物修饰能提高选择性和特异性，但存在材料沉积不均匀和表面降解问题。总体而言，碳纤维的固有异质性限制了检测性能的进一步提升。
碳沉积和打印电极
精确控制碳材料的合成，可掌控其化学结构、表面几何形状和电化学性能。碳纳米结构电极在脑 - 免疫轴神经化学检测中表现出色。对现有碳纤维微电极进行表面纳米结构化修饰，能增强神经化学物质的检测效果。同时，3D 打印技术为电极设计带来新突破，其能提高检测效率和稳定性，但也面临一些技术和材料方面的限制。
定制碳纤维用于神经化学检测
鉴于当前碳纤维检测方法的不足，新型电极研发迫在眉睫。碳纳米管（CNTs）虽检测性能良好，但造价高昂。石墨烯及氧化石墨烯（GO）微纤维因结构特性和可调控性，在多巴胺检测中表现优异，有望成为定制电极的新选择。此外，聚（3,4 - 乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT:PSS）复合纤维等也展现出独特优势。这些新材料目前多针对多巴胺检测，未来有望拓展到更多神经免疫相关分子的检测。
结论
碳纤维虽对多巴胺等神经化学物质检测有优势，但表面异质性阻碍了其进一步发展。推进神经免疫监测需要开发针对特定分析物的新型材料。3D 打印碳纳米电极和定制碳纤维提供了解决思路，氧化石墨烯前景广阔。未来应聚焦于针对非传统分析物的新材料开发，推动神经免疫传感技术迈向新高度。
