高香草酸（HVA）是紧急中枢神经递质众巴胺的一种闭键代谢产品，与众巴胺分别，它可以穿过血脑屏蔽进入血液轮回编制。所以血液HVA的动摇与中枢众巴胺活性亲近干系。正在临床上，中枢众巴胺的检测须要庞杂的脑脊液理会或神经外科手术来植入装配，容易酿成影响和永世性中枢神经编制性能毁伤。比拟之下，血液样本易于采撷，植入带来的侵入性较小，所以血液HVA的动力学咨议将是对现有大脑众巴胺活性咨议技巧的有力填充。其它，血液HVA被用作评估精神对立症发扬和干系医治药物有用性的目标，其还与神经退行性疾病（如帕金森氏症和阿尔茨海默氏病）的发病机制相闭。所以，及时监测血液HVA对咨议中枢众巴胺活性、疾病发病机制和药物疗效评估具有紧急旨趣。
竣工体内HVA及时监测的闭键挑拨正在于血液中存正在豪爽活性物质，特别是HVA同类的儿茶酚胺及其代谢物，它们的分子机闭与HVA相当肖似，乃至只要一个官能团的分别。所以很难将它们与HVA划分开来，竣工对血液HVA切实切监测。固然目前临床上可通过高效液相色谱法或酶联免疫吸附法（ELISA）来检测血液中的HVA，但受限于采血频率和数目，以及须要正在实习室对采撷的样本举行长年华理会，及时监测HVA仍具有挑拨性。所以，目前还没有技巧能够及时监测血液HVA。
克日，南京大学张晔课题组开辟策画了一种高采用性的植入式纤维传感器，用于及时监测血液高香草酸。通过策画分子印迹群集物，传感器仅承诺与识别位点精准成婚的分子通过，进而竣工了对HVA高采用性相应。该传感器对HVA的相应是对儿茶酚胺及其代谢物相应的12。6倍，正在体监测确切度到达97。8%。其它，还对传感器的生物相容性举行了评估，没有巡视到彰着的血栓、生物粘附或炎症。微创打针到大鼠尾静脉后，该传感器凯旋监测到了中枢众巴胺动摇惹起的血液HVA浓度的平行转移，并同时指示了大鼠的兴奋行动。劳绩近期以“A Highly Selective Implantable Electrochemical Fiber Sensor for Real-Time Monitoring of Blood Homovanillic Acid”为题揭橥正在ACS Nano，DOI：10。1021/acsnano。3c11641。
高采用性纤维传感器的机闭如图1所示，取向碳纳米管纤维举动导电基底质料和催化剂，正在其外面装束具有特异性识别位点的分子印迹群集物层以取得管事电极。进一步地，将纤维管事电极和参比电极加捻以取得螺旋机闭柔性纤维传感器。
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该纤维传感器体现出正在心理pH前提下最低的检测限和最宽的相应界限，满意正在平常和病理前提下监测人体血液中高香草酸浓度的须要。通过正在理会溶液中参加儿茶酚胺及其代谢物和血液中的常睹滋扰物来评估HVA纤维传感器的采用性。得益于分子印迹群集物的特异性识别才干，传感器对倾向分子的相应是滋扰物相应的12。6倍以上，对HVA体现出优异的采用性。其它，传感器正在周围内依旧维系了对HVA牢固的特异性相应，显露了分子印迹群集物正在牢固性方面的上风。（图2）
咨议职员进一步评估了高采用性纤维传感器的生物相容性。将传感器植入SD大鼠尾静脉周围后，植入位点血流超声和流速与比较组无明显性区别，该结果与植入位点的H&E染色切片协同阐明传感器的植入未酿成血栓。同时，抗体CD11b和CD31象征的免疫荧光染色切片进一步阐明传感器的植入未酿成明显的炎症细胞浸润和血管增殖。其它，通过血液理会和中枢器官外征结果评估了纤维传感器的慢性毒性。上述结果阐明，传感器体现出较高的血液相容性和生物太平性，满意正在体接续监测的需求（图3）。
将高采用性纤维传感器微创打针至大鼠尾静脉，并与柔性芯片集成来评估传感器的正在体相应职能。实习结果阐明，传感器正在体接续采撷的数据与通过商用ELISA试剂盒取样测试结果相称成婚，确切率高达97。8%。传感器植入大鼠体内周围，时代传感器的活络度与界面阻抗均维系牢固，呈现了传感器正在体长久接续监测的可行性。得益于传感器优异职能，将其使用于中枢众巴胺活性的咨议举动观念验证。将药物左旋众巴靶向打针至海马体来诱导颅内众巴胺的形成。植入大鼠尾静脉的纤维传感器及时监测到血液中HVA浓度慢慢扩张，其正在104分钟后到达峰值，与中枢众巴胺到达峰值比拟延迟74分钟。其它，跟着血液HVA浓度的扩张，大鼠体现出兴奋性行动。该结果验证了通过传感器及时监测血液HVA来评估中枢众巴胺转移趋向和评议药物行动反映的可行性（图4）。
南京大学摩登工程与使用科学学院博士生邹旷怡、栗乾明和南京中医药大学李丹为论文协同第一作家，南京大学摩登工程与使用科学学院张晔副教练为论文通信作家，南京大学是该论文的第一单元。咨议管事受到邦度自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省 “双创团队”项目等基金的赞成。干系咨议以“A Highly Selective Implantable Electrochemical Fiber Sensor for Real-Time Monitoring of Blood Homovanillic Acid”为题揭橥正在ACS Nano上。
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