腦神經(jīng)化學(xué)活體原位電化學(xué)分析新技術(shù)

腦科學(xué)是目前國(guó)際前沿科技的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，對(duì)腦功能的研究有助于理解人類(lèi)認(rèn)知、情感等復(fù)雜生理過(guò)程的本質(zhì)，以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病的形成和發(fā)展規(guī)律。腦神經(jīng)信號(hào)的傳遞以及代謝過(guò)程都離不開(kāi)化學(xué)物質(zhì)的參與，因此，針對(duì)腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)、調(diào)質(zhì)、能量代謝物質(zhì)、自由基、離子等諸多神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)開(kāi)展腦神經(jīng)分析化學(xué)研究，對(duì)于探索和認(rèn)識(shí)神經(jīng)生理、病理的分子機(jī)制，都具有極其重要的意義。

腦神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的分析一般分為單囊泡、單細(xì)胞、腦片及活體水平分析等多個(gè)層次。其中，單囊泡、單細(xì)胞及腦片層次上進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)脫離了活體生存的真實(shí)環(huán)境，較難保持細(xì)胞之間固有的聯(lián)系和相互作用。相比較而言，活體層次對(duì)腦化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分析，能夠更加真實(shí)、直接地反映神經(jīng)系統(tǒng)在各種生理、病理過(guò)程中對(duì)外界刺激的響應(yīng)，因而能夠?yàn)槟X神經(jīng)生理、病理過(guò)程物質(zhì)基礎(chǔ)的探索提供最為直接的信息。

電化學(xué)分析方法通常具有靈敏度高、選擇性好、時(shí)空分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，且檢測(cè)電極易于微型化， 非常適用于活體原位分析測(cè)定?；铙w原位電化學(xué)分析方法可應(yīng)用于腦內(nèi)不同化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)水平及其在一系列生理、病理過(guò)程中濃度變化的監(jiān)測(cè)。活體原位電化學(xué)分析可追溯到20世紀(jì)50年代，Clark 等[1]人利用玻璃封裝的鉑絲作為研究電極，首次通過(guò)電化學(xué)伏安法實(shí)現(xiàn)了腦內(nèi)氧氣濃度變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。更為人們熟知的是，1973年 Adams [2]等人首次將微型化碳糊電極植入大鼠腦中進(jìn)行活體電化學(xué)研究，得到了腦神經(jīng)物質(zhì)的在電極上的電化學(xué)反應(yīng)信號(hào)，進(jìn)一步驗(yàn)證了電化學(xué)方法在腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)生理活性物質(zhì)檢測(cè)的可行性，引起了神經(jīng)生理學(xué)家的高度關(guān)注，標(biāo)志著活體原位腦神經(jīng)電化學(xué)分析的誕生。