Name: 使用基于酶的生物传感器来衡量进补和阶段性谷氨酸在阿尔茨海默氏症小鼠模型 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-03T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 46 s
Description: 学习使用酶联微电极阵列技术测量阿尔茨海默病小鼠模型中海马区的紧张性和阶段性谷氨酸变化。该方法可实现对神经递质动态的空间和时间精确检测，为研究神经退行性疾病病理机制提供重要见解。

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本研究工作得到了美国普通医学科学研究所（MNR；U54GM104942）、美国国家老龄化研究所（MNR；R15AG045812）、阿尔茨海默病协会（MNR；NIRG-12-242187）、西弗吉尼亚大学教员研究参议院基金（MNR）以及西弗吉尼亚大学PSCOR基金（MNR）的支持。

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<li>Hu, S., Sheng, W. S., Ehrlich, L. C., Peterson, P. K., Chao, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytokine+effects+on+glutamate+uptake+by+human+astrocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimmunomodulation%22%5BJournal%5D)">Cytokine effects on glutamate uptake by human astrocytes.</a> Neuroimmunomodulation. 7 (3), 153-159 (2000).</li>
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<li>Hefendehl, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+synaptic+glutamate+transporter+dysfunction+in+vivo+to+regions+surrounding+Abeta+plaques+by+iGluSnFR+two-photon+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Mapping synaptic glutamate transporter dysfunction in vivo to regions surrounding Abeta plaques by iGluSnFR two-photon imaging.</a> Nat Commun. 7, 13441(2016).</li>
<li>Hinzman, J. M., Thomas, T. C., Quintero, J. E., Gerhardt, G. A., Lifshitz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disruptions+in+the+regulation+of+extracellular+glutamate+by+neurons+and+glia+in+the+rat+striatum+two+days+after+diffuse+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Disruptions in the regulation of extracellular glutamate by neurons and glia in the rat striatum two days after diffuse brain injury.</a> J Neurotrauma. 29 (6), 1197-1208 (2012).</li>
<li>Thomas, T. C., Hinzman, J. M., Gerhardt, G. A., Lifshitz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypersensitive+glutamate+signaling+correlates+with+the+development+of+late-onset+behavioral+morbidity+in+diffuse+brain-injured+circuitry%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Hypersensitive glutamate signaling correlates with the development of late-onset behavioral morbidity in diffuse brain-injured circuitry.</a> J Neurotrauma. 29 (2), Epub 2011 Dec 2011 187-200 (2011).</li>
<li>Hinzman, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffuse+brain+injury+elevates+tonic+glutamate+levels+and+potassium-evoked+glutamate+release+in+discrete+brain+regions+at+two+days+post-injury%3A+an+enzyme-based+microelectrode+array+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Diffuse brain injury elevates tonic glutamate levels and potassium-evoked glutamate release in discrete brain regions at two days post-injury: an enzyme-based microelectrode array study.</a> J Neurotrauma. 27 (5), 889-899 (2010).</li>
<li>Stephens, M. L., Quintero, J. E., Pomerleau, F., Huettl, P., Gerhardt, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+changes+in+glutamate+release+in+the+CA3+and+dentate+gyrus+of+the+rat+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Aging%22%5BJournal%5D)">Age-related changes in glutamate release in the CA3 and dentate gyrus of the rat hippocampus.</a> Neurobiol Aging. 32 (5), Epub 2009 Jun 2017 811-820 (2009).</li>
<li>Nickell, J., Salvatore, M. F., Pomerleau, F., Apparsundaram, S., Gerhardt, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+plasma+membrane+surface+expression+of+GLAST+mediates+decreased+glutamate+regulation+in+the+aged+striatum%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Aging%22%5BJournal%5D)">Reduced plasma membrane surface expression of GLAST mediates decreased glutamate regulation in the aged striatum.</a> Neurobiol Aging. 28 (11), 1737-1748 (2006).</li>
<li>Hascup, E. R., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3970435/">An allosteric modulator of metabotropic glutamate receptors (mGluR(2) ) (+)-TFMPIP, inhibits restraint stress-induced phasic glutamate release in rat prefrontal cortex.</a> J Neurochem. 122 (2), Epub 02012 Jun 07713 619-627 (2012).</li>
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<li>Matveeva, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduction+of+vesicle-associated+membrane+protein+2+expression+leads+to+a+kindling-resistant+phenotype+in+a+murine+model+of+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Reduction of vesicle-associated membrane protein 2 expression leads to a kindling-resistant phenotype in a murine model of epilepsy.</a> Neuroscience. 202, Epub 2011 Dec 2013 77-86 (2011).</li>
<li>Matveeva, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kindling-induced+asymmetric+accumulation+of+hippocampal+7S+SNARE+complexes+correlates+with+enhanced+glutamate+release%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Kindling-induced asymmetric accumulation of hippocampal 7S SNARE complexes correlates with enhanced glutamate release.</a> Epilepsia. 53 (1), Epub 02011 Dec 0334 157-167 (2012).</li>
<li>Hunsberger, H. C., Rudy, C. C., Batten, S. R., Gerhardt, G. A., Reed, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((P301L+tau+expression+affects+glutamate+release+and+clearance+in+the+hippocampal+trisynaptic+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurochem%22%5BJournal%5D)">P301L tau expression affects glutamate release and clearance in the hippocampal trisynaptic pathway.</a> J Neurochem. 132 (2), 169-182 (2015).</li>
<li>Hunsberger, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Riluzole+rescues+glutamate+alterations%2C+cognitive+deficits%2C+and+tau+pathology+associated+with+P301L+tau+expression%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Riluzole rescues glutamate alterations, cognitive deficits, and tau pathology associated with P301L tau expression.</a> J Neurochem. 135 (2), 381-394 (2015).</li>
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<li>Greene, J. G., Borges, K., Dingledine, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+transcriptional+neuroanatomy+of+the+rat+hippocampus%3A+evidence+for+wide-ranging%2C+pathway-specific+heterogeneity+among+three+principal+cell+layers%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Quantitative transcriptional neuroanatomy of the rat hippocampus: evidence for wide-ranging, pathway-specific heterogeneity among three principal cell layers.</a> Hippocampus. 19 (3), 253-264 (2009).</li>
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<li>Day, B. K., Pomerleau, F., Burmeister, J. J., Huettl, P., Gerhardt, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microelectrode+array+studies+of+basal+and+potassium-evoked+release+of+L-glutamate+in+the+anesthetized+rat+brain%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Microelectrode array studies of basal and potassium-evoked release of L-glutamate in the anesthetized rat brain.</a> J Neurochem. 96 (6), Epub 2006 Jan 1625 1626-1635 (2006).</li>
<li>Kane, R. L., Martinez-Lopez, I., DeJoseph, M. R., Vina, J. R., Hawkins, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Na%28%2B%29-dependent+glutamate+transporters+EAAT1%2C+EAAT2%2C+and+EAAT3%29+of+the+blood-brain+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Na(+)-dependent glutamate transporters EAAT1, EAAT2, and EAAT3) of the blood-brain barrier.</a> J Biol Chem. 274 (45), 31891-31895 (1999).</li>
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</ol>

GG 是 Quanteon, LLC 的唯一所有人，该公司生产本研究中用于谷氨酸检测的 FAST-16 记录系统。JEQ 为 Quanteon 提供有偿咨询服务。

MEA 技术可用于测量神经递质释放与摄取的快速动力学过程 体外 和 在体内 因此，该技术可产生多种数据输出，包括张力性神经递质水平、诱发性神经递质释放以及神经递质清除情况。然而，由于使用微电极阵列（MEA）是一种相对复杂的过程，为确保成功应用，可能需要优化诸多因素。例如，在校准过程中，可能会发现无信号波形（示波器屏幕无显示）或对刺激的响应微弱甚至缺失。这很可能源于系统故障，重启记录系统或计算机可能解决该问题。此外，问题也可能由连接错误引起。在校准前，务必仔细检查MEA和参比电极的连接是否正确。更换前置放大器头段上的DIP插座可能解决MEA连接问题。若MEA未完全浸入溶液中，或使用了维护不良的参比电极，也可能干扰校准期间的记录。校准时信号响应迟缓是另一常见问题，可能由过厚的BSA/戊二醛混合物或搅拌子转速过慢所致。若在校准过程中干扰物产生信号，则可能是电镀过程出现错误例如 电镀时间不足）导致mPD排斥层未形成。此时，必须重复电镀步骤。
手术过程中，一种麻醉深度可能并不适用于所有小鼠；一些小鼠可能需要更高水平的麻醉才能进入麻醉状态&...

测量大脑中神经递质的变化是神经科学家研究中枢神经系统（CNS）疾病的重要工具，因为这些疾病通常以神经递质失调为特征。尽管结合高效液相色谱法（HPLC/EC）的微透析技术一直是测量细胞外神经递质水平变化最常用的方法1,2,3,4微透析探针在空间和时间分辨率上可能并不理想，难以准确反映谷氨酸等在细胞外空间受到严格调控的神经递质的变化情况5,6由于遗传学和成像技术的最新进展，现已可采用其他方法来绘制谷氨酸图谱 在体. 利用基因编码的谷氨酸荧光探针（iGluSnFR）和双光子成像技术，研究人员能够同时可视化神经元和星形胶质细胞的谷氨酸释放过程 体外 和 体内7,8,9. 值得注意的是，这种方法能够实现更大视野范围的记录，且不会破坏脑组织的内在连接。尽管这些新型光学技术能够可视化谷氨酸动力学，并测量感觉诱发反应和神经元活动，但它们尚无法定量测定特定脑区细胞外空间中谷氨酸的含量。
另一种方法是酶联微电极阵列（MEA），该方法可通过自参考记录方案选择性地测量细胞外神经递质水平，例如谷氨酸。MEA 技术已被用于研究创伤性脑损伤10,11,12、衰老13,14、应激15,16、癫痫17,18、阿尔茨海默病19,20以及注射病毒模拟物21后细胞外谷氨酸水平的变化，相较于微透析技术在空间和时间分辨率上的固有局限性，MEA 是一种改进方法。微透析限制了在突触附近进行测量的能力22,23，而 MEA 具有高空间分辨率，可实现对突触附近细胞外谷氨酸溢出的选择性测量24,25。其次，微透析的时间分辨率较低（1–20 分钟），难以研究发生在毫秒至秒级范围内的谷氨酸释放与清除的快速动态过程26。由于谷氨酸释放或清除的差异在张力性、静息状态下的谷氨酸水平测量中可能并不明显，因此直接测量谷氨酸的释放与清除可能是必要的。MEA 因其高时间分辨率（2 Hz）和低检测限（&#60; 1 µM）而能够实现此类测量。第三，MEA 可用于研究特定脑区内神经递质的亚区域差异，例如大鼠或小鼠的海马体。例如，利用 MEA 可分别靶向海马体中的齿状回（DG）、阿蒙角3区（CA3）和阿蒙角1区（CA1），这些区域通过三突触回路相互连接27，从而检测细胞外谷氨酸的亚区域差异。由于微透析探针尺寸较大（1–4 mm 长）以及植入过程中造成的组织损伤28,29，难以有效研究亚区域差异。此外，光学系统仅能通过外部刺激（如胡须刺激或光闪烁）进行刺激，无法实现亚区域特异性刺激7。MEA 相较于其他方法的最后一个优势在于，能够在不破坏这些亚区域的外在和内在连接的情况下，对其进行活体（in vivo）研究。
此处，我们介绍如何使用记录系统（例如，FAST16mkIII）与多电极阵列（MEA）联用，该阵列包含基于陶瓷的多位点微电极，可在记录位点进行差异性涂覆，以识别并去除分析物信号中的干扰物质。我们还证明了这些阵列可用于基于安培法的研究 体内 麻醉状态下阿尔茨海默病常用小鼠模型rTg(TauP301L)4510小鼠海马DG、CA3和CA1亚区中的谷氨酸调节。此外，我们通过给予利鲁唑处理小鼠，验证了多电极阵列（MEA）系统对谷氨酸释放与清除快速动态过程的敏感性，该药物已被证实可影响谷氨酸能信号 体外 减少谷氨酸释放并增加谷氨酸摄取30,31,32,33，并展示这些相应的变化 体内 在TauP301L小鼠模型中。

<table><tbody><tr><td>FAST-16mkIII-8 通道</td><td>Quanteon</td><td>16mkIII</td><td></td></tr><tr><td>微电极阵列</td><td>CenMet</td><td>W4 或 8-TRK</td><td></td></tr><tr><td>牛血清白蛋白 (BSA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A-3059</td><td>10 g（1 个月后失效）</td></tr><tr><td>戊二醛</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G-6257</td><td>100 mL（6 个月后失效）</td></tr><tr><td>谷氨酸氧化酶</td><td>US Biological 或 Sigma Aldrich</td><td>G4001-01 或 100646</td><td>50 UI（6 个月后失效）</td></tr><tr><td>哈密尔顿注射器</td><td>Hamilton</td><td>#80383</td><td>2 支</td></tr><tr><td>甲醇</td><td>BDH</td><td>UN1230</td><td>4 L</td></tr><tr><td>间苯二胺二盐酸盐 (mPD)</td><td>ACROS Organics</td><td>1330560250</td><td>25 g</td></tr><tr><td>参比电极 (RE-5B)</td><td>BAS</td><td>MF-2079</td><td>3 支电极</td></tr><tr><td>电池供电磁力搅拌器</td><td>Cole-parmer</td><td>EW-04804-01</td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>谷氨酸</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G-1626</td><td>100 g</td></tr><tr><td>抗坏血酸</td><td>TCI</td><td>50-81-7</td><td>500 g</td></tr><tr><td>盐酸多巴胺</td><td>Alfa Aesar</td><td>62-31-7</td><td>5 g</td></tr><tr><td>高氯酸</td><td>VWR</td><td>UN2920</td><td>500 mL</td></tr><tr><td>氯化钾</td><td>VWR</td><td>7447-40-7</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>氯化钠</td><td>VWR</td><td>7647-40-7</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>氯化钙</td><td>MP</td><td>153502</td><td>100 g</td></tr><tr><td>氢氧化钠</td><td>BDH</td><td>1310732</td><td>500 g</td></tr><tr><td>玻璃压力喷射移液管</td><td>CenMet</td><td></td><td></td></tr><tr><td>粘蜡</td><td>Kerrlab</td><td>625</td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>微量注射器</td><td>World Precision Instruments</td><td>MF28G-5</td><td></td></tr><tr><td>油泥</td><td>WalMart</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>Picospritzer III</td><td>Parker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>银丝</td><td>AM systems</td><td>#786500</td><td></td></tr><tr><td>盐酸</td><td>BDH</td><td>7647010</td><td>2.5 L</td></tr><tr><td>铂丝</td><td>AM Systems</td><td>778000</td><td></td></tr><tr><td>焊枪</td><td>Lowes 或 Home Depot</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>万用表</td><td>WalMart</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>PhysioSuite</td><td>Kent Scientific</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>SomnoSuite</td><td>Kent Scientific</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>立体定位仪</td><td>Stoelting</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>数字实验室标准装置</td><td>Stoelting</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>Meiji EMZ 显微镜</td><td>Meiji</td><td>EMZ-5</td><td></td></tr><tr><td>钻头</td><td>Dremel</td><td>Micro</td><td></td></tr><tr><td>Metricide</td><td>Metrex</td><td>102800</td><td></td></tr><tr><td>手术刀</td><td>VWR</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>手术剪</td><td>VWR</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>无菌棉签</td><td>Puritan</td><td>25806</td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>眼药膏</td><td>Puralube Vet Ointment</td><td></td><td>从兽医处获取</td></tr><tr><td>碘伏棉签</td><td>VWR</td><td>S48050</td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>酒精棉签</td><td>本地药店</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>无菌手术巾</td><td>Dynarex</td><td>4410</td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>无菌生理盐水</td><td>Teknova</td><td>S5815</td><td>可使用滤器自行配制溶液</td></tr><tr><td>过氧化氢 (3%)</td><td>本地药店</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr><tr><td>加热垫</td><td>WalMart</td><td></td><td>可从不同供应商购买</td></tr></tbody></table>

利用基于酶的生物传感器测量阿尔茨海默病小鼠模型中的紧张性和时相性谷氨酸

Using Enzyme-based Biosensors to Measure Tonic and Phasic Glutamate in Alzheimer's Mouse Models

神经递质紊乱通常是中枢神经系统（CNS）疾病的关键组成部分，在阿尔茨海默病、帕金森病、抑郁症和焦虑症的病理过程中发挥重要作用。传统上，微透析是最常用（且备受推崇）的技术，用于检测这些疾病中发生的神经递质变化。但由于微透析只能测量在大范围组织中缓慢发生的1至20分钟的变化，因此存在侵入性强、可能破坏脑内固有连接以及采样速度慢等缺点。一种相对较新的技术——微电极阵列（MEA），在实时测量特定脑区内特定神经递质变化方面具有诸多优势，实现了空间和时间上的高精度。此外，MEA的使用具有最小侵入性，可在活体（in vivo）条件下检测神经递质的动态变化。在本实验室中，我们特别关注与阿尔茨海默病病理相关的神经递质谷氨酸的变化。因此，本文所述方法已被用于评估阿尔茨海默病转基因小鼠模型中海马区谷氨酸的潜在紊乱。简而言之，该方法涉及将一种对目标神经递质高度选择性的酶涂覆于多点位微电极表面，并利用自参考点位扣除背景噪声和干扰物质。在完成镀膜和校准后，可将MEA与微移液管组装，并通过立体定位仪精确插入目标脑区。本文所描述的方法包括对rTg(TauP301L)4510小鼠进行麻醉，并使用立体定位仪精确定位海马的亚区（DG、CA1和CA3）。

尽管该技术可用于检测多种动物模型中谷氨酸能信号传导的变化，例如创伤性脑损伤、衰老、应激和癫痫模型，但本文中我们展示了微电极阵列（MEA）技术如何用于研究人类tau蛋白病转基因小鼠模型中的谷氨酸能改变19,20。rTg(TauP301L)4510小鼠表达与17号染色体连锁的额颞叶痴呆和帕金森综合征相关的tau蛋白P301L突变，常被用于研究阿尔茨海默病、神经退行性tau蛋白病及额颞叶痴呆相关的tau蛋白病理。我们还证明，药理学干预可调节谷氨酸能信号传导。我们使用利鲁唑（riluzole）处理TauP301L小鼠，该药物是美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于肌萎缩侧索硬化症（ALS）的疾病修饰药物，可通过稳定电压门控钠通道的失活状态来调节谷氨酸能信号，从而减少谷氨酸释放，并通过上调谷氨酸转运体的表达增强谷氨酸摄取，促进谷氨酸清除30,31<...

在此，我们介绍一种用于精确测量张力性和时相性细胞外谷氨酸变化的空间和时间分辨方法的实验装置搭建、软件操作及数据分析流程 体内 使用酶联微电极阵列（MEA）。

神经递质紊乱通常是中枢神经系统（CNS）疾病的关键组成部分，参与介导疾病背后的病理过程……

本实验的总体目标是利用酶联微电极阵列在活体中测量谷氨酸的紧张性与时相性细胞外浓度变化。该方法有助于回答神经科学领域的一些关键问题，例如在疾病状态下，细胞外神经递质水平以及神经递质释放与清除的快速动态过程是否发生改变。该技术的主要优势在于，微电极阵列能够测量特定脑区内的特异性神经递质变化，因而具有较高的空间和时间分辨率，同时具备微创性。本实验操作将由我实验室的 Holly Hunsberger 和 Ryan Heslin 演示。开始该操作时，先用所需的酶包被 MEA 上的一对记录位点，再用非活性蛋白基质包被另一对记录位点。然后，使用 10 微升 Hamilton 注射器吸取谷氨酸氧化酶或蛋白基质。轻轻按压活塞，在注射器尖端挤出少量溶液形成液滴。在解剖显微镜下，将液滴短暂接触微电极阵列（MEA）的记录位点，使溶液覆盖目标记录区域，此为一层。每次涂覆记录位点后，设置一分钟计时，间隔后再进行下一次涂覆。现在，将参比电极从塑料臂的开口处穿过，将其放入盛有PBS的烧杯中，并确保电极不接触烧杯底部。接着，将参比电极连接至前置放大器，再将MEA连接至前置放大器上的mPD记录板。将MEA放入盛有溶液的烧杯中，确保仅MEA尖端浸入溶液，不要将MEA尖端浸入液面至黑色气泡以上位置，否则可能损坏MEA。然后，选择桌面上的电镀图标。在电镀工具菜单中，确认已输入正确的设置。随后，选择退出软件以完成电镀过程。用去离子水冲洗mPD镀层的电极尖端，并在校准前保存24小时。在此步骤中，将加热垫开启至37摄氏度，并将前置放大器连接至记录控制系统。然后，将MEA尖端插入40毫升搅拌中的0.5摩尔PBS溶液中。接下来，将参比电极连接到前置放大器的头级。轻弹参比电极尖端，确保无气泡存在。然后，打开记录程序，确认设置正确，选择MEA编号，点击校准，然后按开始。平衡5到10分钟，待基线稳定后开始校准。接着，选择“基线”，加入500微升抗坏血酸。然后，待电流达到新的稳定平台期后，选择“干扰物”。如果MEA电镀良好，则不应观察到任何变化。接着，加入40微升20毫摩尔的L-谷氨酸。待电流达到新的稳定平台后，将第一次添加标记为分析物。重复三次，共添加三次谷氨酸。然后，加入40微升多巴胺。并选择测试物质。随后，加入40微升过氧化氢。校准完成后，选择测试物质并点击停止按钮。此步骤中，将微量移液器置于四个铂记录位点的中央位置，并使用粘性石蜡和油泥将其固定在MEA上方50至100微米处。使用直流电源适配器，将红色正极导线夹在金针一侧已制备好的银丝上，将黑色负极导线夹在铂金浴阴极上。接着，插入直流电源适配器并观察是否开始正常的镀层过程。此时，电镀槽电极处应有气泡产生，参比电极应逐渐变为银灰色。在此操作中，将动物置于立体定位仪中，并使用耳杆固定其头部。确保动物已固定稳妥，头部不会移动。然后，使用无菌棉签涂抹眼膏。随后，使用修

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科研

JoVE Journal

Neuroscience

神经科学

使用基于酶的生物传感器来衡量进补和阶段性谷氨酸在阿尔茨海默氏症小鼠模型

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本文详细介绍了利用碳纤维电极和酶法生物传感器技术进行固定电位安培记录，以在雌性仓鼠自然奖赏行为期间高时间分辨率地测量多巴胺和谷氨酸的释放。...

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量化原代小鼠中脑神经元中自发性 Ca2+ 流及其下游效应

我们描述了一种通过脑电场测量和相关生物标志物——脑血流量，来评估颅外刺激剂量-反应曲线的实验方案。由于该方案涉及将电极侵入性地植入脑内，因此需要实施全身麻醉，并优先选择自主呼吸而非控制性呼吸。...

麻醉小鼠颅外刺激电极的放置及脑血流与颅内电场的测量

阿尔茨海默病的一个特征是Aβ1-42肽水平升高。本文提供了一种合成Aβ1-42寡聚体的实验方案，该寡聚体可损害海马区的长时程增强作用（Long-Term...

制备寡聚态β-淀粉样蛋白1-42并诱导海马脑片突触可塑性损伤

我们建立了脑室周围白质软化症（PVL）的小鼠模型，PVL 是早产儿主要的脑损伤类型，其特征为脑室周围白质损伤。缺氧/缺血伴或不伴全身感染是 PVL 的主要原因。通过单侧颈总动脉结扎联合缺氧暴露，伴或不伴脂多糖注射，可在出生后第6天（P6）小鼠中诱导出类似 PVL...

脑室周围白质软化小鼠模型

学习使用酶联微电极阵列技术测量阿尔茨海默病小鼠模型中海马区的紧张性和阶段性谷氨酸变化。该方法可实现对神经递质动态的空间和时间精确检测，为研究神经退行性疾病病理机制提供重要见解。

利用基于酶的生物传感器测量阿尔茨海默病小鼠模型中的紧张性和时相性谷氨酸

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