Dopamine is a neurotransmitter that modulates arousal and motivation in humans and animals. It plays a central role in the brain “reward” system. Its dysregulation is involved in several debilitating disorders such as addiction, depression, Parkinson’s disease, and schizophrenia. Dopamine neurotransmission and its reuptake in extracellular space takes place with millisecond temporal and nanometer spatial resolution. Novel nanoscale electrodes are needed with superior sensitivity and improved spatial resolution to gain an improved understanding of dopamine dysregulation. We report on a scalable fabrication of dopamine neurochemical probes of a nanostructured glassy carbon that is smaller than any existing dopamine sensor and arrays of more than 6000 nanorod probes. We also report on the electrochemical dopamine sensing of the glassy carbon nanorod electrode. Compared with a carbon fiber, the nanostructured glassy carbon nanorods provide about 2× higher sensitivity per unit area for dopamine sensing and more than 5× higher signal per unit area at low concentration of dopamine, with comparable LOD and time response. These glassy carbon nanorods were fabricated by pyrolysis of a lithographically defined polymeric nanostructure with an industry standard semiconductor fabrication infrastructure. The scalable fabrication strategy offers the potential to integrate these nanoscale carbon rods with an integrated circuit control system and with other complementary metal oxide semiconductor (CMOS) compatible sensors.

中文翻译：

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可扩展的纳米结构碳电极阵列，用于增强多巴胺检测

多巴胺是一种神经递质，可调节人和动物的唤醒和动机。它在大脑“奖励”系统中起着核心作用。其失调涉及多种使人衰弱的疾病，例如成瘾，抑郁，帕金森氏病和精神分裂症。多巴胺神经传递及其在细胞外空间的再摄取以毫秒级的时间和纳米空间分辨率发生。需要新型的纳米级电极，以使其具有出色的灵敏度和更高的空间分辨率，以更好地了解多巴胺失调。我们报告了一种纳米结构化玻璃碳的多巴胺神经化学探针的可扩展制造，该探针比任何现有的多巴胺传感器和多于6000个纳米棒探针的阵列都小。我们还报告了玻碳纳米棒电极的电化学多巴胺感测。与碳纤维相比，纳米结构的玻璃状碳纳米棒在低多巴胺浓度下每单位面积的多巴胺感测灵敏度大约高2倍，在每单位面积上的信号强度高5倍以上，具有相同的LOD和时间响应。这些玻璃状碳纳米棒是通过使用行业标准的半导体制造基础设施对光刻定义的聚合物纳米结构进行热解来制造的。可扩展的制造策略提供了将这些纳米级碳棒与集成电路控制系统以及其他互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容传感器集成在一起的潜力。纳米结构的玻璃状碳纳米棒在低多巴胺浓度下，每单位面积的多巴胺感测灵敏度提高约2倍，在每单位面积上的信号强度高出5倍以上，具有相同的LOD和时间响应。这些玻璃状碳纳米棒是通过使用行业标准的半导体制造基础设施对光刻定义的聚合物纳米结构进行热解来制造的。可扩展的制造策略提供了将这些纳米级碳棒与集成电路控制系统以及其他互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容传感器集成在一起的潜力。纳米结构的玻璃状碳纳米棒在低多巴胺浓度下，每单位面积的多巴胺感测灵敏度提高约2倍，在每单位面积上的信号强度高出5倍以上，具有相同的LOD和时间响应。这些玻璃状碳纳米棒是通过使用行业标准的半导体制造基础设施对光刻定义的聚合物纳米结构进行热解来制造的。可扩展的制造策略提供了将这些纳米级碳棒与集成电路控制系统以及其他互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容传感器集成在一起的潜力。这些玻璃状碳纳米棒是通过使用行业标准的半导体制造基础设施对光刻定义的聚合物纳米结构进行热解来制造的。可扩展的制造策略提供了将这些纳米级碳棒与集成电路控制系统以及其他互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容传感器集成在一起的潜力。这些玻璃状碳纳米棒是通过使用行业标准的半导体制造基础设施对光刻定义的聚合物纳米结构进行热解来制造的。可扩展的制造策略提供了将这些纳米级碳棒与集成电路控制系统以及与其他互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容的传感器集成在一起的潜力。