活體腦化學(xué)物質(zhì)實(shí)時分析系統(tǒng)在線分析系統(tǒng)

基于氧化酶構(gòu)建的代電化學(xué)生物傳感器已被用于構(gòu)建在線分析系統(tǒng)。Rogers 等[l通過電聚合將葡萄糖氧化酶固定在微流控芯片的工作電極上，有效避免了抗壞血酸、多巴胺等內(nèi)源性電活性分子的干擾。他們結(jié)合快速微透析取樣技術(shù)，研究了SD過程中腦內(nèi)葡萄糖的變化規(guī)律;通過使用米松，實(shí)現(xiàn)了腦內(nèi)葡萄糖濃度的長期監(jiān)測(]。為了解決H，0，檢測時的過電位問題，辣根過氧化物酶( Horseradish peroxidase ， HRP)作為H，0。還原的生物酶催化劑，常被用于構(gòu)筑高選擇性的電化學(xué)生物傳感器。在該類傳感體系中，通常需要外加電子媒介體實(shí)現(xiàn) HRP和電極之間的電子傳遞。Niwa等lSS制備了固定有谷氨酸氧化酶的反應(yīng)器，將餓的配合物與HRP復(fù)合而形成的凝膠(Os-gel-HRP)修飾在玻碳電極上，并以此作為檢測器，發(fā)展了谷氨酸的在線分析方法，靈敏度高(24.3 nA/( umol/L)) ，檢出限低(7.2 nmoL/L) ，成功檢測到KCl刺激單個神經(jīng)元細(xì)胞及電刺激腦切片引起的亞微摩爾及微摩爾水平的谷氨酸變化。Osborone 等[制備了一種雙半圓形的工作電極，分別在兩個半圓電極上修飾了Os-gel-HRP/葡萄糖氧化酶和Os-gel-HRP/乳酸氧化酶，在克服了電極間交叉干擾的前提下，建立了腦內(nèi)葡萄糖和乳酸濃度同時檢測的在線電化學(xué)分析方法，實(shí)現(xiàn)了大鼠在清醒狀。

活體腦化學(xué)物質(zhì)實(shí)時分析系統(tǒng)多酶協(xié)同電化學(xué)生物傳感器的分析

神經(jīng)系統(tǒng)中存在著一類重要化學(xué)物質(zhì)，如乙酰[)、ATP1%"1 ，y-氨基丁酸R等，既沒有電化學(xué)活性，也缺少相對應(yīng)的氧化酶或脫氫酶識別元件，利用一般的電化學(xué)生物傳感原理很難實(shí)現(xiàn)其直接檢測。因此，多酶串聯(lián)反應(yīng)的電化學(xué)生物傳感器應(yīng)運(yùn)而生。如乙酰的傳感分析可同時利用乙酰酯酶(Acetylcholine oxidase，AChE)和氧化酶(Choline，ChOx ) ，通過檢測酶促反應(yīng)過程中H，0。的生成量實(shí)現(xiàn)乙酰的傳感分析。但是，在神經(jīng)系統(tǒng)中，除抗壞血酸、尿酸等具有電化學(xué)活性的物質(zhì)外，細(xì)胞間液中的濃度比乙酰的濃度一般高1000倍左右，這些物質(zhì)都會干擾乙酰的測定。因此，MT100公司，消除和抗壞血酸的干擾是乙酰分析的關(guān)鍵。Niwa等!R]在微透析取樣-在線電化學(xué)檢測系統(tǒng)研制的過程中，在乙酰電化學(xué)傳感器的上游引入固定有氧化酶和過氧化氫酶( Catalase )的微柱，先將及其氧化產(chǎn)生的H，MT100，0，消耗掉，MT100原理，從而避免對乙酰的干擾。為了降低抗壞血酸的干擾，他們在AChE-ChOx/Os-gel-HRP修飾層上修飾了Nafion 膜，阻止帶負(fù)電荷的抗壞血酸向電極表面擴(kuò)散。基于此，他們建立了乙酰的高選擇在線電化學(xué)分析方法，在大鼠海馬腦切片上，成功檢測到電刺激誘導(dǎo)的胞外乙酰濃度的升高。

活體腦化學(xué)物質(zhì)實(shí)時分析系統(tǒng)概述

摘要腦細(xì)胞外間隙(Extracellular space，ECS)是指細(xì)胞膜外充滿液體的空間，MT100原理，約占腦體積的1/5。作為神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞賴以生存的環(huán)境，ECS在為細(xì)胞輸送物質(zhì)的同時，又能保障神經(jīng)元靜息電位的穩(wěn)定和動作電位的發(fā)生，與大腦的基本功能如突觸傳遞，記憶，睡眠和疾病的過程等息息相關(guān)。本文著重介紹了ECS的基本生物物理特性，綜述了利用電化學(xué)和成像方法開展體積分?jǐn)?shù)和迂曲度研究的主要進(jìn)展，并闡述了ECS在生理和病理過程中的變化規(guī)律。

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