PEDOT：PSS微电极双模式检测纹状体中的电生理信号和多巴胺浓度
通讯作者：Ying Wang；蔡新霞
通讯单位：上海交通大学医学院；中国科学院航天信息研究所
图1. SWCNTs/PEDOT：PSS改性的策略：（a）完成与印刷电路板连接的MEAs；（b）16个微电极分布在四个尖端；（c）SWCNTs/PEDOT:PSS修饰微电极的形态，通过扫描电子显微镜（SEM）表征；（d）SWCNTs/PEDOT:PSS纳米复合材料的SEM图像；（e）SWCNTs/PEDOT:PSS在微电极上的电化学沉积方案。
图2. MEA的电学和电化学性能表征：（a）裸电极和修饰微电极在不同频率下的阻抗特性；（b）裸电极和改性微电极在不同频率下的相位特性；（c）在1 kHz频率下，裸微电极、多壁碳纳米管（MWCNT）/PEDOT:PSS修饰的微电极和SWCNTs/PEDOT:PSS修饰的微电极的阻抗和相位；（d）裸电极和修饰微电极的复平面阻抗谱；（e）MWCNTs/PEDOT:PSS和SWCNTs/PEDOT:PSS沉积过程的循环伏安图；（f）裸微电极、MWCNTs/PEDOT:PSS修饰的微电极和SWCNTs/PEDOT:PSS修饰的微电极分别在50 μM DA和PBS中的循环伏安图（-0.2至0.5 V，100 mV/s）。
图3. MEA的电化学性能表征：（a）SWCNTs/PEDOT:PSS和MWCNTs/PEDOT:PSS在10到500 nM浓度范围内的校准曲线；（b）SWCNTs/PEDOT:PSS（500nM to 72 μM）和MWCNTs/PEDOT:PSS（1 to 59 μM）的典型校准曲线；（c）SWCNTs/PEDOT:PSS在10 nM至4 μM和4至72 μM浓度范围内的DA电流响应的分段线性拟合曲线。记录了MWCNTs/PEDOT:PSS在1到50 μM浓度范围内的DA电流响应的线性拟合曲线；（d）SWCNTs/PEDOT:PSS纳米复合材料对添加干扰物谷氨酸（Glu）、GABA、牛磺酸（TA）、尿酸（UA）和3,4-二羟基苯乙酸（DOPAC）的电流响应；（e）干扰源和DA之间的电流响应比较（n=5）。
图4. 异氟醚麻醉致死过程中双模式信号的特征：（a）S16记录了D2_SPN的尖峰发射；（b）D2_SPNs（n=8）的平均尖峰放电率直方图；（c）LFP，如S16所记录；（d）LFP的频谱图（n=8）；（e）DA浓度，由S12记录。“谷值时刻”和“上升时刻”分别代表DA浓度下降到底部和从底部上升的时刻；（f）D05、深度麻醉和脑死亡阶段的尖峰放电率和LFP功率的统计分析。所有数据点均归一化为D05（n=3）的平均值；（g）D05、深度麻醉和脑死亡阶段DA浓度的统计分析（n=3; ***p<0.001）。
参考文献：
Enhui He, Shengwei Xu, Yuchuan Dai, Yiding Wang, Guihua Xiao, Jingyu Xie, Shihong Xu, Penghui Fan, Fan Mo, Mixia Wang, Yilin Song, Huabing Yin, Yinghui Li, Ying Wang, Xinxia Cai, SWCNTs/PEDOT:PSS-Modified Microelectrode Arrays for Dual-Mode Detection of Electrophysiological Signals and Dopamine Concentration in the Striatum under Isoflurane Anesthesia, ACS Sens. 2021, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.1c01241