Nature Nanotechnology:Pt-Fe3S4纳米材料微电极in vivo电催化生成NO
纳米技术 纳米 2020-07-01

理解氮氧化物在跨神经、心血管和免疫系统等生理过程起到的亲脂信使(lipophilic messenger)作用,但是由于缺乏穿过特定细胞的手段,该过程会受到阻碍。为了解决该问题,麻省理工学院Karthish Manthiram,Polina Anikeeva等报道了一种铁硫簇,能够在弱电场作用中从亚硝酸钠生成NO。随后,产生的NO会激活敏感离子通道TRPV1,并且TRPV1介导的Ca2+能够通过电压调控进行响应。将这种电催化剂簇合物、多种材料复合纤维组装到体内,并能够进行in vivo神经元询问(neuronal interrogation)。并且在腹侧被盖区原位生成的NO在特定大脑区域产生神经元兴奋和兴奋性投射。这种产生NO的过程对在神经系统和其他组织中NO分子起到的作用提供有利的支持。

 本文要点:

(1)

电催化剂簇合物纤维微电极系统。将W丝、Au-W丝通过热拉伸处理,在加热至高于聚碳酸酯玻璃体的熔化温度中,将金属丝拉成~400 μm宽,构建了两个微电极和微流通道。随后将纤维一端暴露300 μm长度的金属微电极,将Pt-Fe3S4纳米簇材料通过电化学方法负载到电极表面。

这种微电极实现了动力学可控还原亚硝酸盐释放NO,并在in vivo实验中显示具有激活TRPV1,一种对NO敏感的神经回路问询(interrogation of neural circuits)过程。此外,作者认为本工作能用于其他NO参与的离子通道系统、内源性NO受体体系,并加深对NO在神经系统和其他器官中起到的作用的深入理解。

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参考文献

Park, J., Jin, K., Sahasrabudhe, A. et al.

In situ electrochemical generation of nitric oxide for neuronal modulation. Nature Nanotechnology 2020

DOI:10.1038/s41565-020-0701-x

https://www.nature.com/articles/s41565-020-0701-x

 


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