窃听大脑内的pH水平

窃听大脑内的pH水平
具有光可寻址电位传感器的多路复用pH探针和多模纤维的示意图。可植入设备可以获得实时多站点采集以检测体内pH水平。信誉:东北大学

东北大学的研究人员已经开发出了第一次全体微型pH探针,用于对深脑结构中内在细胞外pH动态的实时调查。

在大脑中,数十亿神经元和胶质细胞形成复杂和有效的网络,通过微妙地互相沟通信号管理我们的行为输出。

大脑化学是一种基本的语言。在我们的健康大脑中,化学保持相对中性,必须不断调节酸性碱性波动;否则它可以导致精神疾病,胶质瘤和癫痫发作等慢性脑病。因此,在脑的pH波动波动中与脑信号传导的波动相关,可以更清楚地了解pH值对我们的大脑如何运作的影响以及如何在患病状态下发生故障。

然而,尽管近期大脑和化学监测技术的电气记录技术进展,但限制仍然在测量化学信号传导,尤其是生物体的pH,即在体内。

该研究团队通过开创了一个混合装置,融合了两种不同技术的混合装置:一股薄纤维,具有无缝集成电气和光学功能和化学传感器,具有光线定义的测量位置。该组合允许体内分解检测脑内的内在化学信号传导,尤其是深层区域,具有高空间,时间和化学分辨率。

“我们利用了传统上使用的热绘制过程,即在电信工业中制造了整合多种功能的纤维,例如光波导,电极和化学通道,”跨学科研究所的前学科研究所的助理教授Yuanyuan Guo表示,东北大学。

与生物医学研究生院的Tatsuo Yoshinobu教授合作导致了活性成分-A化学传感器的耦合,具有光可寻度 - 在纤维中实现了一体化混合化学传感探头,用于微妙的化学物质的体内检测大脑的变化。第一个原型专注于pH检测。

探针还在体内测量中进行了测试,感谢Hajime Mushiake来自医学研究生院的教授。它能够在大鼠癫痫发作时检测轻微的pH波动。

“我们团队的下一步是将空间,时间和化学分辨率提高到与内在神经元动力学的尺度相关的水平”,“郭增。“我们的将推进我们对的基本理解及其与之相关职能。”


进一步探索

具有自适应光学突触分辨率的深脑成像2-光子子宫内膜

更多信息:Yuanyuan Guo等人。体内微型多路复用标签pH探针,生物传感器和生物电子学(2020)。DOI:10.1016 / J.BIOS.2020.112870
由...提供托福大学
引文:窃听大脑内的pH水平(2020年,12月24日)从//www.pyrotek-europe.com/news/2020-12-eavsdropping-phain.html检索到2020年12月28日
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