圍手術(shù)期腦部乏氧和新生兒乏氧-缺血性腦病是導(dǎo)致暫時(shí)性或永久性腦功能障礙的主要誘因。由于其發(fā)病機(jī)制與神經(jīng)活動(dòng)和微環(huán)境的pH值密切相關(guān)，因此研究者亟需實(shí)現(xiàn)對大腦的原位多類型生理信號采集。然而，傳統(tǒng)的pH傳感神經(jīng)接口仍無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)對生理信號的多模式、多通道和高空間分辨率的采集。有鑒于此，上海交通大學(xué)劉景全教授開發(fā)了一種多功能植入式氧化銥(IrOx)神經(jīng)探針(MIIONP)，其結(jié)合了電生理記錄、原位pH傳感和神經(jīng)刺激等功能，可用于實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地評估腦部乏氧情況。
本文要點(diǎn)：
（1）IrOx薄膜修飾的神經(jīng)探針具有出色的電生理記錄和神經(jīng)刺激性能，能夠長期穩(wěn)定地保持約為100 μm的高空間pH傳感分辨率。此外，研究者也測試了IrOx微電極的細(xì)胞毒性。研究發(fā)現(xiàn)，MIIONP能夠?qū)﹄姶碳み^程中捕獲的同一神經(jīng)元放電和瞬時(shí)群峰電位進(jìn)行長達(dá)4周的追蹤。
（2）在小鼠腦乏氧模型中，MIIONP具有同步原位記錄腦內(nèi)pH和神經(jīng)放電變化的能力，并且可以實(shí)時(shí)采集多種生理信號，因此其在腦部疾病的動(dòng)態(tài)評估方面具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
Longchun Wang. et al. Multifunctional IrOx Neural Probe for In Situ Dynamic Brain Hypoxia Evaluation. ACS Nano. 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c02704
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c02704
