电位脉冲辅助多适配体共固定微电极阵列用于多重神经递质检测

本研究开发了一种基于适配体识别的电化学生物传感器，利用微电极阵列（MEA）和电位脉冲辅助方法实现了血清素、谷氨酸和多巴胺的高灵敏度同步检测，首次将谷氨酸定量纳入多重检测体系。该技术通过金纳米结构电沉积增大表面积，结合聚乙二醇（PEG）抗污修饰，显著提升了复杂环境中的检测性能，为神经系统疾病诊断和体内神经递质动态监测提供了创新平台。

　　

INTRODUCTION

神经递质（NTs）是中枢神经系统（CNS）中神经元信号传递的关键神经化学物质（Zhang et al. 2021）。NTs的失调与多种精神疾病（如阿尔茨海默病和抑郁症）密切相关。准确同步检测NTs水平对临床诊断和治疗干预具有重要意义（Pradhan et al. 2014）。此外，实时监测神经递质的释放及动态相互作用对理解神经环路功能和病理机制至关重要。

EXPERIMENTAL SECTION

使用的HPLC纯化适配体购自FRIZ Biochem公司（德国）。详细序列如下：

截短血清素适配体（ST-apt，K_d = 30 nM）（Hu et al. 2023b; Nakatsuka et al. 2018）：

5’-OH-(CH₂)₆-S-S-(CH₂)₆-TAG GCA GAT AGG GGA AGC TGA TTC GAT GCG TG-MB- 3’

谷氨酸适配体（Glu-apt，K_d = 12μM）（Wu et al. 2022）：

5’-OH-(CH₂)₆-S-S-(CH₂)₆-GCA TCA GTC CAC TCG TGA GGT CGA CTG ATG AGG CTC GAT-Fc- 3’

多巴胺适配体（DA-apt，K_d = 44 μM）（Liu et al. 2021）：

5’-OH-(CH₂)₆

Potential Pulse-assisted receptor-layer immobilization

根据优化方案制备金电沉积微电极阵列（AuED-MEA）并用于E-AB传感器平台（见补充材料图S1–S4）。为实现快速固定动力学和最佳适配体覆盖度，采用电位脉冲调制（PA法）进行电极修饰。当电位相对于零电荷电位（pzc）正向偏移时，阴离子被驱动至电极表面，而阳离子向溶液本体迁移（Jambrec et al. 2015）。此外，部分……

CONCLUSIONS

本研究开发了用于同步检测NTs的多重适配体功能化微电极阵列芯片。采用计时电流法金镀层技术，在0.6 V（Ag/AgCl）电位下电沉积纳米金7分钟，实现了活性表面积与纳米结构稳定性的最佳平衡。所得三维纳米结构显著提升了……