En este estudio, modificamos microelectrodos de fibra de carbono con nanopartículas de oro para mejorar la sensibilidad de la detección de neurotransmisores.
Artículo de método
En este estudio, modificamos microelectrodos de fibra de carbono con nanopartículas de oro para mejorar la sensibilidad de la detección de neurotransmisores.
Durante más de 30 años, los microelectrodos de fibra de carbono (CFMEs) han sido el estándar para la detección de neurotransmisores. Generalmente, las fibras de carbono se aspiran en capilares de vidrio, se tiran a un cónico fino y luego se sellan con un epoxi para crear materiales de electrodos que se utilizan para pruebas de cismmetría cíclica de escaneo rápido. Sin embargo, el uso de CFMEs desnudas tiene varias limitaciones. En primer lugar, la fibra de carbono contiene principalmente carbono plano basal, que tiene una superficie relativamente baja y produce sensibilidades más bajas que otros nanomateriales. Además, el carbono grafico está limitado por su resolución temporal, y su relativamente baja conductividad. Por último, se sabe que los neuroquímicos y macromoléculas ensucian en la superficie de los electrodos de carbono donde forman polímeros no conductores que bloquean la adsorción de neurotransmisores adicionales. Para este estudio, modificamos las CFMEs con nanopartículas de oro para mejorar las pruebas neuroquímicas con voltammetría cíclica de escaneo rápido. Au3+ fue electrodepositado o sumergido de una solución coloidal en la superficie de las CFMEs. Dado que el oro es un metal estable y relativamente inerte, es un material de electrodo ideal para mediciones analíticas de neuroquímicos. Nanopartículas de oro modificadas (AuNP-CFMEs) tuvieron una estabilidad a la respuesta de dopamina durante más de 4 h. Por otra parte, las AuNP-CFMEs presentan una mayor sensibilidad (corriente oxidativa de pico más alto de las voltografías cíclicas) y cinética de transferencia de electrones más rápida (menorEP o separación de picos) que las CFMEs sin modificar desnudas. El desarrollo de AuNP-CFMEs proporciona la creación de nuevos sensores electroquímicos para detectar cambios rápidos en la concentración de dopamina y otros neuroquímicos en límites más bajos de detección. Este trabajo tiene vastas aplicaciones para la mejora de las mediciones neuroquímicas. La generación de CFTME modificadas por nanopartículas de oro será de vital importancia para el desarrollo de nuevos sensores de electrodos para detectar neurotransmisores in vivo en roedores y otros modelos para estudiar los efectos neuroquímicos del abuso de drogas, depresión, accidente cerebrovascular, isquemia, y otros estados de comportamiento y enfermedades.
Los microelectrodos de fibra de carbono (CFME)1 se utilizan mejor como biosensores para detectar la oxidación de varios neurotransmisores cruciales2,incluyendo la dopamina3,la noradrenalina4, la serotonina5,la adenosina6, histamina7, y otros8. La biocompatibilidad y el tamaño de las fibras de carbono las hacen óptimas para la implantación, ya que hay daños tisulares mitigados en comparación con los electrodos estándar más grandes. 9 Se sabe que las CFMEs p....
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1. Construcción de microelectrodos de fibra de carbono
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Para la Figura1, mostramos un esquema donde se utilizan pruebas FSCV para medir la concentración de neurotransmisores in vitro. La Figura 1 muestra la forma de onda de dopamina aplicada. La forma de onda triangular escanea de -0,4 V a 1,3 V a 400 V/s. En la segunda parte de la figura a la izquierda, muestra la oxidación de la dopamina a la dopamina-orto-quinona (DOQ), un proceso de transferencia de dos electrones se produce desde.......
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En este estudio, demostramos un método novedoso para construir microelectrodos de fibra de carbono modificados de nanopartículas de oro para la detección de neurotransmisores como la dopamina mediante la cmiammetría cíclica de exploración rápida. El método es un enfoque eficiente, verde y relativamente barato para mejorar la sensibilidad de la detección de biomoléculas. El espesor del oro depositado en la superficie de la fibra de carbono se puede controlar por el tiempo de la electrodeposición y la concentración de oro .......
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Los autores no tienen nada que revelar.
Nos gustaría dar las gracias a la Universidad Americana, la Beca de Apoyo a la Investigación de la Facultad, la Subvención Espacial DC de la NASA y la NSF-MRI-1625977.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Clorhidrato de dopamina | Sigma Aldrich | H8502-5G | |
| Solución salina tamponada con fosfato | Sigma Aldrich | P5493-1L | |
| Pine WaveNeuro Potenciostat | Instrumentos de pino | NEC-WN-BASIC | Este pedido viene al por mayor con todos los demás accesorios, como cabeceras, adaptadores, cables y otros componentes electrónicos. |
| Célula de flujo de pino y micromanipulador | Instrumentos de pino | NEC-FLOW-1 | Este es también otro pedido a granel que incluye el micromanipulador, la celda de flujo, las perillas, los tubos, los conectores, etc. |
| Capilar de vidrio | A-M Systems | 602500 | |
| T-650 Fibra de carbono | Goodfellow | C 005711 | |
| Epon 828 Epoxi | Miller-Stephenson | EPON 828 TDS | |
| Diethelynetriamine | Sigma Aldrich | D93856-5ML | |
| Cloruro de oro (III) | Sigma Aldrich | 254169 | HAuCl4 o AuCl3 |
| Fisher | S90528 | ||
| Jaula Farraday | AMETEK TMC | 81-334-03 | |
| Bomba de jeringa | NEW ERA PUMP | NE-1000 | |
| Pipetas y puntas Eppendorf | Eppendorf | 2231000222 | Este también es un pedido al por mayor que contiene varias pipetas y puntas |
| Vasos de precipitados de 10 -1.000 ml | VWR | 10536-390 | |
| Fibra de carbono | Goodfellow | C 005711 | |
| SEM | JEOL | JSM-IT100 |
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