Bu çalışmada, nörotransmitter algılamanın hassasiyetini arttırmak için karbon-fiber mikroelektrotları altın nanopartiküllerle değiştiriyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Gelişmiş nörokimyasal algılama için altın Nanopmakale modifiye karbon fiber Mikroelektrotlar
Bu makalede
Özet
Özet
30 yılı aşkın bir süredir, karbon fiber mikroelektrotlar (CFMEs) nörotransmitter tespiti için standarttır. Genellikle, karbon lifleri cam kapiller içine emişli, ince bir konik çekti, ve daha sonra bir epoksi kullanarak mühürlü hızlı tarama döngüsel voltammetri test için kullanılan Elektrot malzemeleri oluşturmak için. Ancak, çıplak CFD 'lerin kullanımı birkaç sınırlamalara sahiptir. İlk ve en önemlisi, karbon fiber çoğunlukla bazal düzlem karbon içerir, hangi nispeten düşük bir yüzey alanı vardır ve diğer Nanomalzemeler daha düşük hassasiyetleri verir. Ayrıca, Grafitik karbon temporal çözünürlüğü ile sınırlıdır, ve nispeten düşük iletkenlik. Son olarak, nörokimyasalların ve makromoleküllerin karbon elektrotlarının yüzeyinde faul olduğu bilinmektedir ve bu da daha fazla nörotransmitter adsorpsiyonu engelleyen iletken olmayan polimerler oluşturur. Bu çalışma için, biz hızlı tarama döngüsel voltammetry ile nörokimyasal test geliştirmek için altın nanopartiküller ile CFMEs değiştirin. Au3 + elektroyatırılmış veya cfmes yüzeyine bir Koloidal solüsyondan dipkaplamalı oldu. Altın istikrarlı ve nispeten inert metal olduğundan, nörokimyasalların analitik ölçümleri için ideal bir elektrot malzemesidir. Altın nano madde modifiye (AuNP-CFMEs) üzerinde dopamin tepkisi için bir istikrar vardı 4 h. Ayrıca, AuNP-CFMEs (döngüsel voltammograms daha yüksek zirve oksidatif akım) ve daha hızlı elektron transfer kinetiği (düşük ΔEP veya pik ayırma) çıplak değiştirilmemiş cfmes daha artan bir hassasiyet sergiler. AuNP-CFMEs gelişimi, dopamin konsantrasyonu ve diğer nörokimyasallarda hızlı değişikliklerin tespit edilmesi için yeni elektrokimyasal sensörlerin oluşturulmasını sağlar. Bu çalışma nörokimyasal ölçümlerin geliştirilmesi için geniş uygulamalara sahiptir. Altın nano madde değiştirilmiş CFMEs nesil uyuşturucu istismar, depresyon, inme, iskemi nörokimyasal etkilerini incelemek için kemirgen ve diğer modellerde nörotransmitter içinde bulmak için yeni elektrot sensörleri gelişimi için hayati önem taşır, ve diğer davranış ve hastalık durumları.
Giriş
Karbon-fiber mikroelektrotlar (CFMEs)1 en iyi çeşitli önemli nörotransmitter oksidasyonunu algılamak için biyosensörler olarak kullanılır2, dopamin dahil3, norepinefrin4, serotonin5, adenozin6, histamin7, ve diğerleri8. Karbon liflerinin biyouyumluluğu ve büyüklüğü, daha büyük standart elektrotlara kıyasla hafifletilmiş doku hasarı olduğu için implantasyon için optimum hale gelmelerini sağlamak. 9 cfmes, yararlı elektrokimyasal özelliklere sahip olduğu bil....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. karbon-fiber mikroelektrotların inşaatı
-
Karbon liflerinin hazırlanması
- Karbon fiber mikroelektrotlar oluşturmak için, ilk önce karbon liflerini (karbon fiber, çapı 7 mm) tek tek el, eldiven ve spatula kullanarak ayırın.
- Çekin veya bükülmüş iplik bir fiber yank.
- Yalıtılmış bir karbon lifine cam kapiller içine aspirate (microfilament olmadan tek varil borosilikat kapiller cam, 1,2 mm dış çapı, 0,68 mm iç çapı).
- Yaklaşık 10 cm uzunluğunda 25 cm genişliğinde bir karton parçasını keserek elektrotlar için bir Elektrot tutucu oluşturun.
- Elektrotları dikey kılcal çektirme kullanar....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Şekil 1için, BIZ FSCV test içinde vitro nörotransmitter konsantrasyonu ölçmek için kullanılan bir şematik gösterir. Şekil 1 uygulanan dopamin dalga formunu görüntüler. Üçgen dalga formu-0,4 V 'den 1,3 V 'ye 400 V/s 'de tarama yapar. Sol rakam ikinci bölümünde, dopamin-Ortho-Quinone (DOQ) için dopamin oksidasyonu görüntüler, iki elektron transfer süreci elektrot yüzeyine analit yüzeyinden oluşur. Son olarak, bir geçerli vs zaman P.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bu çalışmada, biz hızlı tarama döngüsel voltammetry kullanarak dopamin gibi nörotransmitter tespiti için altın-nanopmadde modifiye karbon fiber mikroelektrotlar inşa etmek için bir roman yöntemi göstermektedir. Bu yöntem, biyomolekül algılamanın hassasiyetini arttırmak için verimli, yeşil ve nispeten ucuz bir yaklaşımdır. Karbon lifinin yüzeyine yatırılan altın kalınlığı, elektrobiriktirme süresi ve elektrobiriktirme çözeltisi içinde bulunan altın konsantrasyonu ile kontrol edilebilir. Altın modifiye karbon-fiber mikroel.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.
Teşekkürler
Biz Amerikan Üniversitesi, fakülte araştırma destek Grant, NASA DC uzay Grant ve NSF-MRI # 1625977 teşekkür etmek istiyorum.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Dopamin hidroklorür | Sigma Aldrich | H8502-5G | |
| Fosfat Tamponlu Tuzlu Salin | Sigma Aldrich | P5493-1L | |
| Çam DalgasıNöro Potansiyostat | Çam Aletleri | NEC-WN-BASIC | Bu siparişler, başlıklar, adaptörler, kablolar ve diğer elektronik cihazlar gibi diğer tüm aksesuarlarla birlikte toplu olarak gelir |
| Çam Akış Hücresi ve Mikromanipülatör Çam Aletleri | NEC-FLOW-1 | Bu aynı zamanda mikromanipülatör, akış hücresi, düğmeler, borular, konektörler vb. dahil olmak üzere başka bir toplu sipariştir. | |
| Cam-Kılcal | A-M Sistemleri | 602500 | |
| T-650 Karbon Fiber | Goodfellow | C 005711 | |
| Epon 828 Epoksi | Miller-Stephenson | EPON 828 TDS | |
| Diethelynetriamin | Sigma Aldrich | D93856-5ML | |
| Altın (III) klorür | Sigma Aldrich | 254169 | HAuCl4 veya AuCl3 |
| pH metre | Fisher | S90528 | |
| Farraday Kafesi | AMETEK TMC | 81-334-03 | |
| Şırınga Pompası | YENİ DÖNEM POMPA | NE-1000 | |
| Eppendorf Pipetler ve Uçlar | Eppendorf | 2231000222 | Bu aynı zamanda birden fazla pipet ve uç içeren toplu bir sipariştir |
| 10 -1.000 mL beherler | VWR | 10536-390 | |
| Karbon fiber | Goodfellow | C 005711 | |
| SEM | JEOL | JSM-IT100 |
Kaynaklar
- Zestos, A. G., Nguyen, M. D., Poe, B. L., Jacobs, C. B., Venton, B. J. Epoxy insulated carbon fiber and carbon nanotube fiber microelectrodes. Sensors and Actuators B: Chemical. 182, 652-658 (2013).
- Bucher, E. S., Wightman, R. M. Electrochemical analysis....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
Daha fazla makale keşfet
Hızlı Taramalı Döngüsel VoltammetriAltın Nanoparçacıkların Elektrokimyasal BiriktirimiKarbon Fiber Mikroelektrot HazırlamaDopamin Duyarlılığının ArtırılmasıElektron Transfer Kinetiğinin İyileştirilmesiTaramalı Elektron Mikroskobu GörüntülemeIn Vivo Nörotransmitter TespitiElektrokimyasal Sensör Geliştirme
