الذهب نانوجسيم تعديل الأقطاب الدقيقة ألياف الكربون لتعزيز الكشف العصبي الكيميائي

وهذه الطريقة هامة لأنها تمكن من الكشف الكيميائي العصبي مع ارتفاع دقة المكانية والزمانية التي يمكن أن تعزز في طرق الجسم الحي للكشف الكيميائي العصبي. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هو أنه هو طريقة سريعة وسهلة وقابلة للتكرار لتعزيز حساسية ودقة زمنية للكشف عن الناقل العصبي. التظاهر الإجراء سيكون سانوجا موهاناج وبولين ووننبرغ، طلاب الدراسات العليا من مختبري.

للبدء، فصل المواد ألياف الكربون في خيوط الفردية وسحب واحد ألياف الكربون قطرها سبعة ميكرومتر من حبلا. توصيل خط فراغ إلى الشعرية الزجاجي البورسليكات وpireate الألياف الكربونية في الشعيرات الدموية. ثم قطع 10 سنتيمترا في 25 سنتيمترا قطعة من الورق المقوى لتكون بمثابة حامل القطب.

الشريط منشفة ورقية حول الورق المقوى كدعم، ثم إدراج الشعيرات الدموية في حامل القطب وتأمين بعناية في سحب شعري عمودي. تكوين بكرة شعرية لسحب الشعرية الزجاجية إلى تفتق غرامة للمواد القطب والبدء في ذلك. مرة واحدة سحب التشطيبات ولفائف التدفئة قد هدأت، وقطع الألياف الكربونية التي تربط الأقطاب التي سحبت أنبوب.

إزالة بعناية microelectrodes من بولجر الشعرية. باستخدام منظار مجسم أو مجهر، استخدم شفرة حادة أو مقص جراحي لتقليم ألياف الكربون البارزة على كل قطب كهربائي إلى حوالي 100 إلى 150 ميكرومتر في الطول. بعد ذلك ، في قارورة 25 ملليلتر ، استخدم مسحة قطنية لخلط 10 جرام من الايبوكسي مع 0.2 ملليلتر من التصلب.

ملء قارورة أخرى مع الأسيتون. لكل قطب، غمر تلميح ألياف الكربون في الايبوكسي لمدة 15 ثانية ثم تراجع في الأسيتون لمدة ثلاث ثوان لإزالة الايبوكسي الزائد. بعد الايبوكسي، ثم يتم علاج الأقطاب الكهربائية الايبوكسي في الفرن لمدة ثلاث ساعات في 125 درجة مئوية.

بعد ذلك، استخدم ميكرومانبولاتور لوضع ميكروكيلترود ألياف الكربون في القطب المرجعي الفضة والفضة والكلوريد في محلول 0.5 ملليمولار من حمض الكلورووريك في 0.1 كلوريد البوتاسيوم الخام. توصيل الأقطاب الكهربائية إلى قويوستات مع ميكرولكترورود ألياف الكربون كما القطب العامل. مسح القطب من 0.2 فولت إلى ناقص فولت واحد في 50 ملفول في الثانية لمدة 10 دورات لإجراء ترسب القطب.

من المهم للغاية تحسين معايير إيداع طلاء الذهب. سوف الكثير من الطلاء يسبب الضوضاء والحمولة الزائدة إشارة في حين أن القليل جدا من الطلاء لن تعزز الكشف الكيميائي العصبي. قبل الاختبار, إعداد محلول مخزون 10 ملليمولار من الدوبامين في حمض البيروكلوريك وحول لتر من درجة الحموضة 7.4 PBS القائم على عازلة في المياه الأيونية.

Pipette واحد ميكرولتر من محلول الأسهم الدوبامين في 10 ملليلتر من العازلة لجعل ما يقرب من محلول الدوبامين ميكرومولار واحد. ثم قم بتوصيل ميكروكيلكترودي ألياف الكربون والكهرباء المرجعية كلوريد الفضة الفضة إلى قويتيوستات. إصلاح القطب الألياف الكربونية والأقطاب المرجعية في المرحلة الرأسية لجهاز تدفق الخلية واستخدام micromanipulator لخفضها في خلية التدفق.

ارسم 60 ملليلتر من المخزن المؤقت لبرنامج تلفزيوني في حقنة. ملء خلية تدفق مع المخزن المؤقت، وجبل الحقنة في مضخة حقنة. بدء تدفق المخزن المؤقت خلال خلية التدفق بمعدل ملليلتر واحد في الدقيقة.

ثم تكوين قوي لإجراء مسح ل-0.4 فولت إلى 1.3 فولت في 10 هرتز و 400 فولت في الثانية. تطبيق لفترة وجيزة الموجي إلى microelectrode، ومراقبة منظار، وضبط مكاسب لمنع الحمولة الزائدة. السماح للتكترويل الصغير لمدة 10 دقائق في المخزن المؤقت.

ثم رسم محلول الدوبامين المخفف في حقنة وتوصيله إلى منفذ الحقن من خلية التدفق. تعيين إجمالي وقت التشغيل على قويتيوستات إلى 30 ثانية. بدء تسجيل القياسات, انتظر 10 ثانية, ومن ثم حقن 0.2 ملليلتر من حل الدوبامين في خلية تدفق.

عند انتهاء تشغيل، معالجة البيانات مع برنامج تحليل metammetry دوري عالي الوضوح. السماح للميكروفيكتروده إعادة التوازن لمدة 10 دقائق قبل إجراء اختبار آخر. عند الانتهاء من الاختبارات، قم بتنظيف خلية التدفق عن طريق حقن ثلاثة ملليلترات من الماء وثلاثة ملليلترات من الهواء في منافذ المخزن المؤقت والحقن ثلاث مرات.

تم تصوير ألياف الكربون المغلفة مع المجهر الإلكتروني المسح. يمكن التحكم في سمك وحجم الجسيمات من الطلاءات النانوية الذهب من قبل ترسب قطب الوقت. 20 دقيقة من ترسب القطب أسفرت عن طلاء الذهب سميكة مع التلال الحادة في حين أن خمس دقائق أسفرت عن طلاء الذهب موحدة رقيقة.

وكان الذهب النانوية المغلفة الكربون الألياف microelectrodes أعلى بكثير ذروة التيارات التأ المؤدّدة وحركية نقل الإلكترون أسرع من الأقطاب الكهربائية غير المعدلة. لم يكن للطلاء الذهب النانوي تأثير كبير على استقرار استجابات القطب كما هو موضح هنا في حل الدوبامين. استجابت كل من الأقطاب الكهربائية المغلفة بالذهب والجسيمات النانوية المطلية خطياً لمسح التغيرات في معدل المسح الضوئي مع حجم أكبر بكثير من التغير في الأقطاب المغلفة بالذهب.

وهذا يدل على أنه يمكن السيطرة على امتصاص الدوبامين عن طريق معدل المسح الضوئي. كل من أقطاب النانو المغلفة بالذهب والذهبي استجابت خطيا بين تركيزات الدوبامين من 100 نانومولار إلى 10 ميكرومولار. لوحظ منحنى غير مدبب في تركيزات أعلى، مما يشير إلى أن الدوبامين غير مشبعة في سطح القطب.

إن القدرة على اكتشاف التغيرات الكيميائية العصبية على نطاق زمني أسرع وعلى مستويات أعلى من الحساسيات ستساعد في الإجابة على الأسئلة المعقدة في علم الأعصاب. هذه الطريقة أيضاً تستخدم في الكيمياء التحليلية, المستقلبوميكس, والعلوم البيئية. في حين أنه من السهل التعلم ، والتظاهر البصري أمر بالغ الأهمية لتعلم صنع وتعديل واختبار microelectrodes.

وتشمل الاتجاهات المستقبلية لهذه الطريقة ضبط ترسب الذهب والطلاءات الأخرى لحساب سمك, حجم, شكل, ومورفولوجيا لتحسين الكشف عن الناقلات العصبية محددة. يجب على الباحثين ممارسة التعامل مع الألياف الصغيرة تحت المجهر قبل تجربة هذه التقنية. أيضا, ينبغي أن تكون مستعدة للمحلول الأسهم العصبي في غطاء الدخان لأنها تستخدم 1 حمض البيركلوريك الضرس.