Gold Nanoparticle Modified Carbon Fiber Microelectrodes for Enhanced Neurochemical Detection

Sanuja Mohanaraj; Pauline Wonnenberg; Brianna Cohen; He Zhao; Matthew R. Hartings; Shouzhong Zou; Douglas  M. Fox; Alexander  G. Zestos

doi:10.3791/59552

JoVE Journal > Chemistry

Kimya

Gelişmiş nörokimyasal algılama için altın Nanopmakale modifiye karbon fiber Mikroelektrotlar

Published: May 13, 2019

doi:

10.3791/59552

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Sanuja Mohanaraj¹, Pauline Wonnenberg¹, Brianna Cohen¹, He Zhao¹, Matthew R. Hartings¹, Shouzhong Zou¹, Douglas M. Fox¹, Alexander G. Zestos^1,2

¹Kimya Bölümü,American University, ²Center for Behavioral Neuroscience,American University

Özet

Bu çalışmada, nörotransmitter algılamanın hassasiyetini arttırmak için karbon-fiber mikroelektrotları altın nanopartiküllerle değiştiriyoruz.

Abstract

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. Au^{3 +} 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 Δ_EP 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.

Introduction

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 bilinmektedir ve hızlı elektrokimyasal teknikleri ile kullanıldığında hızlı ölçümler yapma yeteneğine sahiptir, en sık hızlı tarama döngüsel voltammetri (fscv)¹⁰^,¹¹. Fscv, uygulanan potansiyeli hızla tarayan ve belirli analitler için belirli bir döngüsel voltammogram sağlayan bir tekniktir¹²^,¹³. Hızlı tarama tarafından üretilen büyük şarj akımı karbon lifleri üzerinde kararlı ve arka plan-belirli döngüsel voltammograms üretmek için çıkarılır olabilir.

Optimum Elektrokimya ve nörobiyolojik önemi nedeniyle, dopamin yaygın olarak incelenmiştir. Katekolamin dopamin hareket kontrolü, bellek, biliş ve sinir sistemi içinde duygu önemli bir rol oynar temel bir kimyasal haberci olduğunu. Dopamin fazlasının veya eksikliği çok sayıda nörolojik ve psikolojik müdahaleye neden olabilir; Bunlar arasında Parkinson hastalığı, şizofreni ve bağımlılık davranışları bulunmaktadır. Günümüzde Parkinson hastalığı, Dopamin sentezi¹⁴‘ te yer alan orta beyin nöronların dejenerasyonuna bağlı olarak yaygın bir bozukluk olmaya devam etmektedir. Parkinson hastalığı belirtileri tremor, hareket yavaşlığı, sertlik ve dengeyi koruyarak sorunları içerir. Öte yandan, kokain¹⁵ ve ampfetamin gibi stimantlar¹⁶^,¹⁷ dopamin taşması teşvik. Uyuşturucu istismarı sonunda dopamin ve koşulların normal akışını yerine beyin dopamin bir fazlasının gerektirecektir, hangi sonunda bağımlılık davranışları yol açar.

Son yıllarda, nörotransmitter tespiti¹⁸elektrot işlevselliğini geliştirmeye vurgu olmuştur. Elektrot hassasiyetini arttırmak için en yaygın yöntem fiber yüzeyi kaplamasıdır. Şaşırtıcı olarak, karbon lifleri üzerine metal nanopartikül elektrobiriktirme üzerinde yapılan sınırlı araştırma olmuştur¹⁹. Altın gibi Noble metal-nanopartiküller, diğer fonksiyonel malzemeler²⁰ile fiber yüzeyi üzerine elektroyatırılabilir. Örneğin, nörotransmitter adsorpsiyonu için elektroaktif yüzey alanının artırılması ortaya çıkar. Elektroyatırılmış metal nanopartiküller hızla form, arındırılabilir, ve karbon-fiber uymak. Elektrokimya hem asil metal Nanopartiküllerin birikmesi hem de karbon liflerinin yüzey geliştirmesi için önemli olmaya devam ediyor, bu Nanopartiküllerin nüksetme ve büyümesini kontrol etmesini sağlar. Son olarak, artan katalizör ve iletken özellikleri, ve geliştirilmiş toplu taşıma elektroanaliz için metal nano opartikülleri kullanarak diğer avantajları arasındadır.

Amerikan Üniversitesi Gelişmiş Laboratuar dizisi kursu (deneysel biyolojik Kimya ı ve II CHEM 471/671-472/672) analitik, fiziksel ve biyokimya laboratuvarlarının bir kombinasyonudur. İlk dönem laboratuvar tekniklerine genel bir bakış. İkinci dönem öğrenci odaklı ve araştırma projesi²¹‘ dir. Bu projeler için, öğrenciler daha önce biomolecule, protein, peptid ve amino asit-altın nano opartiküllerin kolaylaştırılmış sentezi mekanizmasını inceledi²²^,²³. Daha yeni çalışmalar, elektrot yüzeylerinde altın nanopmadde (AuNP) üretiminin oluşumu ve CFMEs ‘in nörotransmitterleri tespit etme becerisi üzerindeki AuNPs efektlerinin değerlendirilmesi konusunda odaklanmıştır. Bu çalışmasında laboratuar, CFMEs ‘in dopamin-oksidasyonunu algılayan hassasiyetinin, AuNP ‘nin fiber yüzeye elektrobirikmesi yoluyla artırılacağını göstermek için bu tekniği uygulıyor. Her Bare-CFME, CFME yüzeyinde dopamin oksidasyonunu ölçmek için dopamin-oksidatif akımları tespit ederken tarama hızı, stabilite ve dopamin-konsantrasyonu değişen ile karakterize edilir. Au^{3 +} daha sonra au⁰ electroreduced ve aynı anda nanopartiküller olarak fiber yüzeyine üzerine elektroyatırılmış, karakterize deneyler bir dizi izledi. Doğrudan bir karşılaştırmanın ardından, AuNP-CFMEs dopamin tespiti daha yüksek hassasiyete sahip bulundu. Elektrik biriktirme yoluyla fiber yüzeyine AuNP uniform kaplama daha yüksek bir elektroaktif yüzey alanı oluşturur; Böylece, modifiye elektrot yüzeyine dopamin adsorpsiyonu artırma. Bu daha yüksek dopamin oksidatif akımları yol açtı. “AuNP-CFMEs” ‘ in dopamin oksidasyonu ve azaltma zirvelerinin (∆ E_p) olası ayrımı da daha küçüktür, daha hızlı Elektron transferi kinetiği önermektedir. Bu çalışmanın gelecekteki çalışmaları, dopamin tespiti için hem çıplak hem de AuNP-CFMEs ‘ i k in vivo testlerini içerir.

Protocol

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 kullanarak çekin. Dikey kapiller çektiren sürgülü kapıyı açın. Cam kapiller eklemek için yeterli alan ile matkap-ayna saat yönünün tersine çevirerek, metalik tutucu çubuk gevşetin ve çıkarın. Cam kapiller elektrot tutucusuna takın. Cam kapiller dikey kapiller el ile elle yukarı kaldırın. Cam kapiller, kesme veya kırılma olmadan saat yönünde matkap-chucks ile cam kılcal sıkın. Isıtıcı 1, ısıtıcı 2 ve mıknatıs ayarlarını üreticiye ayarlayın, cam kapillarlerini Elektrot malzemeleri için ince bir konik olarak çekmek için önerilen seviyeleri. Elektrotları basınç, yerçekimi ve ısıtma yoluyla çekmek için helezon bobini ısıtmak için kırmızı Başlangıç düğmesine basın. Sarmal bobin kırmızı sıcak durumundan serin bırakın. İki çekilen elektrotları yukarıdan aşağıya bağlayan makas ile karbon lifine kes. Matkap-ayna yöntemini kullanarak, cam kapiller dikey kapiller çektirme ile saat yönünde ters yönde bükülerek çıkarmak için. 2. karbon-fiber Microelektrot hazırlama Bir stereoskop veya mikroskop altında, cam kapiller yüzeyinden cerrahi makas veya keskin bir jilet ile yaklaşık 100 – 150 μm uzunluğundaki karbon lifini keser. Bir pamuklu çubuk kullanarak 25 mL şişede 0,2 mL sertleştirici ile 10 g epoksi karıştırarak epoksi çözeltisi hazırlayın. Yaklaşık 15 s için epoksi ve sertleştirici çözeltisi içine her elektrot sadece ucunu dip. Yaklaşık 3 s için aseton karbon fiber mikroelektrot yukarıda bahsedilen üst daldırma karbon fiber mikroelektrot varil herhangi bir aşırı epoksi yıkayın. 3. elektrobiriktirme Çalışma elektrotunun (karbon-fiber mikroelektrot) 0,5 mM HAuCl4 ‘ ün çözeltisi ile mikro manipülatörü kullanarak referans elektrot, gümüş-gümüş klorür (Ag/AgCl) ek olarak yerleştirin. Çalışma elektrot ve referans elektrot potansiyostat ve baş aşamasına bağlayın. UNC HDCV yazılımını açın. Dalga formunu uygulamak için yazılımın ayarlarını değiştirin. Bilgisayar ayarlarına aşağıdaki dalga formunu girin: 0,2 V ile − 1,0 V arasında 0,1 M KCl solüsyonu içeren 0,5 mM HAuCl4 ‘ ten 10 döngü Için 50 MV/s tarama hızında tarama yapın. Dalga formunu uygulamak için yeşil oka basın. Ardından, ölçümleri kaydetmeye başlamak için Başlat düğmesine basın. 4. tarama Elektron Mikroskopisi Not: görüntü çıplak ve altın nanopartikül modifiye karbon fiber microelektrotlar Tarama elektron mikroskobu enstrüman (SEM) kullanarak. Numuneyi siyah iletken bandın üzerine yükleyin ve üreticinin talimatında açıklanan talimatları uygulayın. Cihazı açma Başlat ve bırakın tuşunu açın. Intouchscope yazılımını çift tıklatarak açın. Anahtarı bırakın. Kendi üzerindeki I sembolüne inmeli. EVAC düğmesinin yanıp sönmeyi beklemesi için bekleyin. EVAC düğmesi yanıp sönmeyi durdurduktan sonra VENT düğmesine basın. VENT düğmesinin yanıp sönmeyi durdurmasını bekleyin. Çalışma mesafesinin (WD) 20 mm – 30 mm olduğundan emin olun. Beklerken, örnek (ler) hazırlayın. Tarama VENT düğmesi yanıp sönmeyi durdurduktan sonra numuneyi (s) cihaza yükleyin. Örnek tutucunun eğri parçasının, numune (ler) yüklenirken cihaza doğru işaret edilmesini sağlayın. Numune (ler) yüklendikten sonra EVAC düğmesine basın. Çalışma mesafesini 10 mm ‘ye ayarlayın. EVAC düğmesi yanıp sönmeyi durdurduktan sonra bilgisayarı açın. Masaüstünde bulunan Touch Scope yazılımına tıklayın. İki dokunmatik kapsam yazılım, yeşil ve sarı daire olmadan birini tıklayın vardır. Yazılım açıldığında, ışın açmak için, gözlemlemek (ekranın sağ üst) tıklayın. GÖZLEM düğmesine tıklamadan önce EVAC düğmesinin yanıp sönmesini durdurduğundan emin olun. Örnek (ler) analiz etmeye başlayın. Voltaj, çalışma mesafesi (WD) ve prob akımı (PC) ayarlarının kabul edilebilir olduğundan emin olun. Daha yüksek bir ayar için uzaklaştır (~ 50X) ve daha düşük bir ayar için yakınlaştırın. Çalışma mesafesini 10 mm olarak ayarlayın. Numunenin (s) bir resmini çekmeden önce, resmin istenen hedef klasöre kaydedilmesini sağlayın. İstediğiniz klasörü seçmek için ayarları tıklayın (ekranın sol üst). Fotoğrafları bilgisayardan Flash sürücü üzerinden dışa aktarın. Kapatma Tıklayın gözlemlemek ışın kapatmak için. VENT düğmesine basın ve yanıp sönmeyi durdurmasını bekleyin. VENT düğmesinin yanıp sönmesini beklerken, çalışma mesafesini 20 mm – 30 mm ‘ye geri ayarlayın. VENT düğmesi yanıp sönmeyi durdurduktan sonra numuneyi (s) aletten boşaltın. EVAC düğmesine basın ve yanıp sönmeyi durdurmasını bekleyin. EVAC düğmesi yanıp sönmeyi durdurduktan sonra, yazılımın dışına çıkın ve bilgisayarı kapatın. Cihazı tamamen kapatmak için anahtarı O sembolüne çevirin. 5. hızlı tarama döngüsel voltammetri test Karbon fiber mikroelektrot, Ag/AgCl referans elektrot ile birlikte potansiyostat ve baş aşamasına bağlanır. Mikromanipülatörü kullanarak, X, Y ve Z ölçüm düğmelerini manuel olarak ayarlayarak karbon fiber mikroelektrodunun akış hücresine doğru şekilde düşürülmesi. DI su (131,5 mM NaCl, 3,25 mM KCl, 1,2 mM CaCl2, 1,25 mm Nah2Po4, 1,2 mM MgCl2ve 2,0 mm na2yani4 pH ile ayarlanabilir buffer eriyik hazırlamak 7,4). Akış hücresini fosfat tamponlu tuz (PBS) tampon ile doldurun (pH = 7,4). Bir dolu 60 mL tampon şırıngası kullanarak, yaklaşık 1 mL/dk akış hücresine PBS tampon enjekte. Elektrodu akış hücresine yerleştirin ve yeşil düğmeye basarak dalga formunu uygulayın. Osiloskop gözlemlemek ve ya elektrot kesilmiş ya da aşırı yükleme önlemek için kazanç ayarlayın. Her elektrot çalışması arasında yaklaşık 10 dk dengelemesinden için izin verin. Varsayılan dalga formunu dopamin dalga formuna ayarlayın. 10 Hz ve 400 V/s ‘de 0,4 V-1,3 V arasında tarama yapın. 10 mM dopamin, serotonin, norepinefrin ve diğerleri perklorik asit stok çözümü hazırlayın. Bir pipet kullanarak 10 mL PBS tamponundaki dopamin stok çözeltisi 1 μM pipetleme ile tampon olarak 1 μM ‘ lik son konsantrasyona nörokimyasalların seyreltilme. Ölçümlere başlamak için kayıt düğmesine basın. 10 s sonra, 0,2 mL enjekte 1 μM dopamin akış hücresine veya herhangi bir diğer konsantrasyon nörotransmitter. Konsantrasyonunu, tarama hızını, dalga formunu (potansiyel veya anahtarlama potansiyelini) buna göre ayarlayın. 30 s için toplam çalışma süresini ayarlayın. HDCV analiz yazılımını kullanarak çalışmasını analiz edin. Parametreleri gerektiği gibi değiştirin. Deneme tamamlandıktan sonra, 3 mL su enjekte ederek akış hücresini temizleyin ve sonra her biri üç kez akış hücresinin tampon ve enjeksiyon limanlarına hava yerleştirin. Dalga formunu ve aleti kapatın.

Representative Results

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 ola…

Discussion

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…

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Biz Amerikan Üniversitesi, fakülte araştırma destek Grant, NASA DC uzay Grant ve NSF-MRI # 1625977 teşekkür etmek istiyorum.

Materials

Dopamine hydrochloride	Sigma Aldrich	H8502-5G
Phosphate Buffered Saline	Sigma Aldrich	P5493-1L
Pine WaveNeuro Potentiostat	Pine Instruments	NEC-WN-BASIC	This orders comes in bulk with all other accessories such as headstages, adapters, cords, and other electronics
Pine Flow Cell and Micromanipulator	Pine Instruments	NEC-FLOW-1	This is also another bulk order including the micromanipulator, flow cell, knobs, tubing, connectors, etc.
Glass-Capillary	A-M Systems	602500
T-650 Carbon Fiber	Goodfellow	C 005711
Epon 828 Epoxy	Miller-Stephenson	EPON 828 TDS
Diethelynetriamine	Sigma Aldrich	D93856-5ML
Gold (III) chloride	Sigma Aldrich	254169	Comes as either HAuCl4 or AuCl3
pH meter	Fisher	S90528
Farraday Cage	AMETEK TMC	81-334-03
Syringe Pump	NEW ERA PUMP	NE-1000
Eppendorf Pipettes and Tips	Eppendorf	2231000222	This is also a bulk order containing multiple pipettes and tips
10 -1,000 mL beakers	VWR	10536-390
Carbon fiber	Goodfellow	C 005711
SEM	JEOL	JSM-IT100

Referanslar

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 of neurotransmitters. Annual review of analytical chemistry. 8, 239-261 (2015).
Zestos, A. G., Venton, B. J. Communication—Carbon Nanotube Fiber Microelectrodes for High Temporal Measurements of Dopamine. Journal of The Electrochemical Society. 165, G3071-G3073 (2018).
Park, J., Takmakov, P., Wightman, R. M. In vivo comparison of norepinephrine and dopamine release in rat brain by simultaneous measurements with fast-scan cyclic voltammetry. Journal of neurochemistry. 119, 932-944 (2011).
Abdalla, A., et al. In Vivo Ambient Serotonin Measurements at Carbon-Fiber Microelectrodes. Analytical chemistry. 89, 9703-9711 (2017).
Ganesana, M., Venton, B. J. Early changes in transient adenosine during cerebral ischemia and reperfusion injury. PloS one. 13, e0196932 (2018).
Denno, M. E., Privman, E., Borman, R. P., Wolin, D. C., Venton, B. J. Quantification of histamine and carcinine in Drosophila melanogaster tissues. ACS chemical neuroscience. 7, 407-414 (2016).
Sanford, A. L., et al. Voltammetric detection of hydrogen peroxide at carbon fiber microelectrodes. Analytical chemistry. 82, 5205-5210 (2010).
Heien, M. L., Johnson, M. A., Wightman, R. M. Resolving neurotransmitters detected by fast-scan cyclic voltammetry. Analytical chemistry. 76, 5697-5704 (2004).
Raju, D., et al. Polymer modified carbon fiber-microelectrodes and waveform modifications enhance neurotransmitter metabolite detection. Analytical Methods. 11, 1620-1630 (2019).
Jacobs, C. B., Ivanov, I. N., Nguyen, M. D., Zestos, A. G., Venton, B. J. High temporal resolution measurements of dopamine with carbon nanotube yarn microelectrodes. Analytical chemistry. 86, 5721-5727 (2014).
Zestos, A. G., Yang, C., Jacobs, C. B., Hensley, D., Venton, B. J. Carbon nanospikes grown on metal wires as microelectrode sensors for dopamine. Analyst. 140, 7283-7292 (2015).
Zestos, A. G. Carbon Nanoelectrodes for the Electrochemical Detection of Neurotransmitters. International Journal of Electrochemistry. , (2018).
Kim, J. H., et al. Dopamine neurons derived from embryonic stem cells function in an animal model of Parkinson’s disease. Nature. 418, 50 (2002).
Zestos, A. G., et al. Ruboxistaurin Reduces Cocaine-Stimulated Increases in Extracellular Dopamine by Modifying Dopamine-Autoreceptor Activity. ACS Chemical Neuroscience. 10, 1960-1969 (2019).
Zestos, A. G., Kennedy, R. T. Microdialysis Coupled with LC-MS/MS for In Vivo Neurochemical Monitoring. The AAPS Journal. 19, 1284-1293 (2017).
Carpenter, C., et al. Direct and systemic administration of a CNS-permeant tamoxifen analog reduces amphetamine-induced dopamine release and reinforcing effects. Neuropsychopharmacology. 42, 1940 (2017).
Zestos, A. G., Venton, B. J. Carbon Nanotube-Based Microelectrodes for Enhanced Neurochemical Detection. ECS Transactions. 80, 1497-1509 (2017).
Zachek, M. K., Hermans, A., Wightman, R. M., McCarty, G. S. Electrochemical Dopamine Detection: Comparing Gold and Carbon Fiber Microelectrodes using Background Subtracted Fast Scan Cyclic Voltammetry. J Electroanal Chem (Lausanne Switz). 614, 113-120 (2008).
Li, J., Xie, H., Chen, L. A sensitive hydrazine electrochemical sensor based on electrodeposition of gold nanoparticles on choline film modified glassy carbon electrode. Sensors and Actuators B: Chemical. 153, 239-245 (2011).
Hartings, M. R., Fox, D. M., Miller, A. E., Muratore, K. E. A hybrid integrated laboratory and inquiry-based research experience: replacing traditional laboratory instruction with a sustainable student-led research project. Journal of Chemical Education. 92, 1016-1023 (2015).
Hart, C., et al. Protein-templated gold nanoparticle synthesis: protein organization, controlled gold sequestration, and unexpected reaction products. Dalton Transactions. 46, 16465-16473 (2017).
Hartings, M. R., et al. Concurrent zero-dimensional and one-dimensional biomineralization of gold from a solution of Au3+ and bovine serum albumin. Science and technology of advanced materials. 14, 065004 (2013).
Xiao, N., Venton, B. J. Rapid, sensitive detection of neurotransmitters at microelectrodes modified with self-assembled SWCNT forests. Analytical chemistry. 84, 7816-7822 (2012).
Zestos, A. G., Jacobs, C. B., Trikantzopoulos, E., Ross, A. E., Venton, B. J. Polyethylenimine Carbon Nanotube Fiber Electrodes for Enhanced Detection of Neurotransmitters. Analytical chemistry. 86, 8568-8575 (2014).
Yang, C., et al. Carbon nanotubes grown on metal microelectrodes for the detection of dopamine. Analytical chemistry. 88, 645-652 (2015).

Etiketler

Gold Nanoparticles Carbon Fiber Microelectrodes Neurochemical Detection Spatial Resolution Temporal Resolution Neurotransmitter Detection Electrode Fabrication Electrode Deposition Potentiostatic Deposition

Play Video

PDF

DOI

DOWNLOAD MATERIALS LIST

Bu Makaleden Alıntı Yapın

Mohanaraj, S., Wonnenberg, P., Cohen, B., Zhao, H., Hartings, M. R., Zou, S., Fox, D. M., Zestos, A. G. Gold Nanoparticle Modified Carbon Fiber Microelectrodes for Enhanced Neurochemical Detection. J. Vis. Exp. (147), e59552, doi:10.3791/59552 (2019).

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.