В этом исследовании мы модифицировать углеродно-волокнисты с золотыми наночастицами для повышения чувствительности обнаружения нейромедиатора.
Методическая статья
В этом исследовании мы модифицировать углеродно-волокнисты с золотыми наночастицами для повышения чувствительности обнаружения нейромедиатора.
На протяжении более 30 лет микроэлектроды углеродного волокна (CFMEs) были стандартом для обнаружения нейромедиатора. Как правило, углеродные волокна аспирируются в стеклянные капилляры, вытащил на тонкой конус, а затем запечатаны с помощью эпоксидной для создания электродных материалов, которые используются для быстрого сканирования циклического вольтамметрии тестирования. Использование голых CFMEs имеет ряд ограничений, однако. Прежде всего, углеродное волокно содержит в основном базальный углерод плоскости, который имеет относительно низкую площадь поверхности и дает более низкую чувствительность, чем другие наноматериалы. Кроме того, графитический углерод ограничен своим временным разрешением и относительно низкой проводимостью. Наконец, нейрохимические и макромолекулы, как известно, фол на поверхности углеродных электродов, где они образуют непроводящие полимеры, которые блокируют дальнейшее адсорбции нейромедиатора. Для этого исследования мы модифицируем CFMс с золотыми наночастицами для повышения нейрохимического тестирования с быстрой циклической вольтэмметрией. Au3 "был электродепозитили или окунулся из коллоидного раствора на поверхность CFMEs. Поскольку золото является стабильным и относительно инертным металлом, оно является идеальным электродным материалом для аналитических измерений нейрохимических веществ. Золото наночастицы модифицированные (AuNP-CFMEs) имели стабильность допамина ответ на протяжении более 4 ч. Кроме того, AuNP-CFMEs обладают повышенной чувствительностью (более высокий пик окислительного тока циклических вольтаммограмм) и более быстрыми кинетиками передачи электронов (нижнийEP или пиковое разделение), чем голые неизмененные CFMEs. Разработка AuNP-CFMEs предусматривает создание новых электрохимических датчиков для обнаружения быстрых изменений концентрации допамина и других нейрохимических веществ при более низких пределах обнаружения. Эта работа имеет огромное применение для повышения нейрохимических измерений. Поколение золотых наночастиц модифицированных CFMEs будет жизненно важное значение для разработки новых датчиков электродов для обнаружения нейротрансмиттеров in vivo у грызунов и других моделей для изучения нейрохимических эффектов злоупотребления наркотиками, депрессии, инсульта, ишемии, и других поведенческих и болезней государств.
Углеродно-волокнисты хреноводов (CFMEs)1 лучше всего использовать в качестве биосенсоров для обнаружения окисления нескольких важнейших нейротрансмиттеров2, в том числе допамина3, норадреналина, серотонин5, аденозин6, гистамин7, и другие8. Биосовместимость и размер углеродных волокон делают их оптимальными для имплантации, так как по сравнению с более крупными стандартными электродами можно смягчить повреждения тканей. 9 CFMEs, как известно, обладают полез....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Строительство микроэлектродов из углеродного волокна
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для рисунка 1, мы показываем схему, где FSCV тестирование используется для измерения концентрации нейротрансмиттеров в пробирке. Рисунок 1 отображает форму допамина волны применяется. Сканирование формы треугольника от -0,4 В до 1,3 В при 400 В/с. Во второй части фигуры слева, он отображает окисление допамина допамина-орто-хинона (ДОЗ), два процесса передачи электрона происходит от поверхности analyte к поверхности электрода. Нак.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом исследовании мы демонстрируем новый метод построения золотисто-наночастиц ы модифицированных микроэлектродов углеродного волокна для обнаружения нейротрансмиттеров, таких как допамин с помощью быстрой циклической вулканической вольтамметрии. Этот метод является эффективным, зеленым и относительно недорогим подходом к повышению чувствительности обнаружения биомолекул. Толщина золота, отложенного на поверхность углеродного волокна, может контролироваться к моменту электродепозиции и концентрации золота, присутствующ.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Мы хотели бы поблагодарить Американский университет, Грант поддержки исследований факультета, космический грант НАСА DC, и NSF-MRI-1625977.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Дофамина гидрохлорид | Sigma Aldrich | H8502-5G | |
| Фосфат буферизованный физиологический раствор | Sigma Aldrich | P5493-1L | |
| Pine WaveNeuro Potentiostat | Pine Instruments | NEC-WN-BASIC | Этот заказ поставляется оптом со всеми другими аксессуарами, такими как головные станции, адаптеры, шнуры и другая электроника |
| Pine Flow Cell и микроманипулятор | Pine Instruments | NEC-FLOW-1 | Это также еще один оптовый заказ, включающий микроманипулятор, проточную ячейку, ручки, трубки, соединители и т. Д. |
| Стекло-капиллярные | системы A-M | 602500 | |
| T-650 Углеродное волокно | Goodfellow | C 005711 | |
| Epon 828 Эпоксидная смола | Miller-Stephenson | EPON 828 TDS | |
| Диетелинетриамин | Sigma Aldrich | D93856-5ML | |
| Золотой (III) хлорид | Sigma Aldrich | 254169 | HAuCl4 или AuCl3 |
| Fisher | S90528 | ||
| Клетка Фаррадея | AMETEK TMC | 81-334-03 | |
| Шприцевой насос | NEW ERA PUMP | NE-1000 | |
| Eppendorf Пипетки и наконечники | Eppendorf | 2231000222 | Это также оптовый заказ, содержащий несколько пипеток и наконечников |
| 10 -1,000 мл стаканы | VWR | 10536-390 | |
| Углеродное волокно | Goodfellow | C 005711 | |
| SEM | JEOL | JSM-IT100 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение