为了深入了解大脑的生理和病理过程,对其中的化学信号和电信号进行记录是十分必要的,但是这在今天仍然是一个很大的挑战。华东师范大学田阳教授团队设计了一种从微尺度到纳米尺度的SERS光学生理探针,用于对活体大脑和神经元中的CO3-2和pH进行分析,这两种物质也在在调节大脑酸碱平衡方面发挥着重要的作用。实验开发了一个比率计SERS微阵列,它由8个针尖大小为5μm的微探针组成并首次被用于实时显示和量化大脑中的CO3-2量和pH值。通过使用这个有用的工具,实验发现CO3-2和pH值在脑缺血时都会有显著降低。这一研究通过将SERS技术与电生理学相结合,开辟了一种获取大脑电信号和化学信号的新途径。而为了进一步了解单细胞缺血的机制,研究也研制了针尖尺寸为200nm的SERS纳米探针,并将其成功用于对单个神经元的缺血情况检测。
Wang, W.K., Zhao, F. et al. A SERS Optophysiology Probe for Real-time Mapping and Simultaneous Quantification of Carbonate and pH in a Live
Mouse Brain.
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.201814286
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201814286