連續(xù)監(jiān)測神經(jīng)遞質(zhì)動力學(xué)有助于深入了解神經(jīng)機制和神經(jīng)疾病的病因。有鑒于此，天津大學(xué)黃顯教授和之江實驗室Tao Tang設(shè)計了一種集成了金屬有機框架(MOFs)的微型可植入熒光探針，并將其用于在腦深部進行多巴胺傳感。
本文要點：
（1）該探針由發(fā)光二極管(LED)和光電晶體管組裝而成，表面具有功能性包覆層，總厚度為120 μm。引入了能夠特異性結(jié)合多巴胺的熒光MOF后，該探針可實現(xiàn)對多巴胺的高靈敏度檢測，檢測限為79.9 nM。此外，研究者也開發(fā)了一個重量僅為0.85 g的小型無線電路，并將其與探針進行連接，以對大鼠深部腦刺激期間的多巴胺水平進行連續(xù)監(jiān)測，從而能夠提供與神經(jīng)遞質(zhì)動力學(xué)有關(guān)的重要信息。
（2）細胞毒性實驗和免疫熒光分析的結(jié)果表明，該探針具有良好的生物相容性，可實現(xiàn)植入應(yīng)用。綜上所述，該研究工作闡明了將熒光MOFs和柔性電子器件進行集成以用于腦-機接口的基本原理和相關(guān)技術(shù)，有望為神經(jīng)科學(xué)、疾病示蹤和智能診斷等應(yīng)用提供定制化的新型平臺。
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
