人體內(nèi)的軟組織和器官是高度活躍的生化系統(tǒng)，其中包括神經(jīng)遞質(zhì)和激素等生物分子，精確地控制著各種生物過程。監(jiān)測神經(jīng)遞質(zhì)的動態(tài)對于了解神經(jīng)元與其目標(biāo)之間的交流以及制定治療性神經(jīng)調(diào)節(jié)策略至關(guān)重要。在中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 中，單胺類物質(zhì)，包括多巴胺 (DA) 和血清素 (5-HT)，參與了情緒、覺醒和記憶等認(rèn)知過程的調(diào)節(jié)。失調(diào)的單胺信號傳導(dǎo)是許多精神和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的共同特征，包括成癮、重度抑郁癥和帕金森病。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)之外，胃腸 (GI) 系統(tǒng)中的 5-HT 占人體 5-HT 的 95%，并密切調(diào)節(jié)腸道功能和微生物群，是腸腦通訊系統(tǒng)的重要組成部分。因此，人們對監(jiān)測 CNS 和 GI 系統(tǒng)中單胺的動態(tài)非常感興趣。然而，用于監(jiān)測體內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)動態(tài)的生物電子工具，特別是在腸神經(jīng)系統(tǒng)中的動態(tài)，尚不發(fā)達(dá)。這主要是由于能夠檢查柔軟、復(fù)雜和活躍的器官的生物傳感工具的可用性有限。

近日，斯坦福大學(xué)鮑哲南教授聯(lián)合陳曉科教授介紹了一種稱為 NeuroString 的組織模擬、可拉伸、神經(jīng)化學(xué)生物傳感器，它是通過將金屬絡(luò)合聚酰亞胺激光圖案化成嵌入彈性體中的互連石墨烯/納米粒子網(wǎng)絡(luò)來制備的。NeuroString 傳感器允許在行為小鼠的大腦中進(jìn)行長期的體內(nèi)實(shí)時(shí)、多通道和多路復(fù)用單胺傳感，以及測量腸道中的血清素動態(tài)，而不會產(chǎn)生不希望的刺激和擾動的蠕動運(yùn)動。相關(guān)成果以“A tissue-like neurotransmitter sensor for the brain and gut”為題發(fā)表在Nature上。