神经递质和神经调节剂介导神经元和其他类型细胞之间的通信；了解释放动力学对于了解它们在正常和病理大脑功能中的生理作用至关重要。由于电化学刺激和记录对电和材料的要求，对瞬时神经递质动力学的研究在很大程度上受到了阻碍。目前的系统需要复杂的电子设备来进行偏置和放大，并且依赖于传感器选择性和灵敏度有限的材料。这些限制会导致笨重的、系留的或电池供电的系统影响行为，需要持续照顾受试者。

为了克服这些挑战，华盛顿大学Vijay K. Samineni ，北卡罗来纳州立大学Amay J. Bandodkar ，亚利桑那大学Philipp Gutruf 展示了一个完全可植入、无线和无电池的平台，能够实时实现光遗传刺激和儿茶酚胺动态的电化学记录。

文章要点

1）该器件的尺寸几乎是之前报道的样品的十分之一，包括一个依靠多层电极体系结构的探头，该多层电极架构采用了微尺度发光二极管(μ-LED)和基于碳纳米管(CNT)的传感器，其灵敏度达到了文献中最高的水平(1264.1 nA μM⁻¹ cm⁻²)。

2）该探头的高灵敏度与中心抽头天线设计相结合，使即使在小鼠等小动物模型中也能实现适用于皮下植入的微型化、低功耗电路。一系列体外和体内实验突出了该平台的敏感性和选择性，并展示了其在自由移动、不受束缚的受试者中的能力。具体地说，在行为自由的受试者中，展示了伏隔核光遗传刺激后多巴胺浓度的变化，以及阿片类药物和纳洛酮暴露后多巴胺水平的实时读数，突出了该平台实现的实验范式。

参考文献

Tucker Stuart, et al, Wireless, Battery-Free Implants for Electrochemical Catecholamine Sensing and Optogenetic Stimulation, ACS Nano, 2022 

DOI: 10.1021/acsnano.2c09475

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09475