Abstract

Dopamine (DA) is an essential type of neurotransmitter in the central nervous system. DA neurons usually exist as nuclei which are mainly found in the ventral tegmental area (VTN) and substantia nigra pars compacta (SNc). Parkinson's disease, epilepsy, schizophrenia and other diseases are all related to the abnormal metabolism of DA. Compared with traditional DA detection methods such as spectrophotometry and electrophoresis, electrochemical sensing technology has high detection efficiency, high sensitivity, fast and convenient real-time detection, which is recognized as the most effective method for measuring neurotransmitters in vivo. The working electrode of an electrochemical sensor can be generally divided into the conventional electrode and the microelectrode according to its size. The microelectrode shows excellent properties such as high sensitivity, high temporal resolution, and high spatial resolution while detecting DA, which makes it possible to detect neurotransmitters in vivo. In order to further investigate the role of DA in regulating action, emotion, and cognition, and to further clarify the relationship between DA abnormalities or lack and neurological diseases such as Parkinson, more and more researchers apply microelectrode-based electrochemistry sensing technology to detect DA in vivo. This article reviews recent applications of microelectrodes and the latest researches in DA detection in vivo, focusing on the following three types of microelectrodes: (1) non-nanomaterial-modified carbon fiber microelectrodes (CFE); (2) nanomaterial-modified microelectrodes; (3) microelectrode arrays (MEA).

摘要

多巴胺 (DA) 是中枢神经系统中必不可少的一种神经递质。DA神经元通常以细胞核形式存在，主要存在于腹侧被盖区（VTN）和黑质致密部（SNc）。帕金森病、癫痫、精神分裂症等疾病都与DA代谢异常有关。与分光光度法、电泳等传统DA检测方法相比，电化学传感技术具有检测效率高、灵敏度高、实时检测快速方便等优点，被公认为是体内检测神经递质最有效的方法。电化学传感器的工作电极按其大小一般可分为常规电极和微电极。该微电极在检测DA的同时表现出高灵敏度、高时间分辨率和高空间分辨率等优异特性，使体内神经递质的检测成为可能。为了进一步研究 DA 在调节动作、情绪和认知中的作用，并进一步阐明 DA 异常或缺乏与帕金森等神经系统疾病之间的关系，越来越多的研究人员应用基于微电极的电化学传感技术来检测 DA体内。本文回顾了微电极的近期应用和体内DA检测的最新研究，重点关注以下三种微电极：（1）非纳米材料改性碳纤维微电极（CFE）；(2) 纳米材料修饰的微电极；(3) 微电极阵列(MEA)。高时间分辨率和高空间分辨率同时检测 DA，这使得在体内检测神经递质成为可能。为了进一步研究 DA 在调节动作、情绪和认知中的作用，并进一步阐明 DA 异常或缺乏与帕金森等神经系统疾病之间的关系，越来越多的研究人员应用基于微电极的电化学传感技术来检测 DA体内。本文回顾了微电极的近期应用和体内DA检测的最新研究，重点关注以下三种微电极：（1）非纳米材料改性碳纤维微电极（CFE）；(2) 纳米材料修饰的微电极；(3) 微电极阵列(MEA)。高时间分辨率和高空间分辨率同时检测 DA，这使得在体内检测神经递质成为可能。为了进一步研究 DA 在调节动作、情绪和认知中的作用，并进一步阐明 DA 异常或缺乏与帕金森等神经系统疾病之间的关系，越来越多的研究人员应用基于微电极的电化学传感技术来检测 DA体内。本文回顾了微电极的近期应用和体内DA检测的最新研究，重点关注以下三种微电极：（1）非纳米材料改性碳纤维微电极（CFE）；(2) 纳米材料修饰的微电极；(3) 微电极阵列(MEA)。这使得在体内检测神经递质成为可能。为了进一步研究 DA 在调节动作、情绪和认知中的作用，并进一步阐明 DA 异常或缺乏与帕金森等神经系统疾病之间的关系，越来越多的研究人员应用基于微电极的电化学传感技术来检测 DA体内。本文回顾了微电极的近期应用和体内DA检测的最新研究，重点关注以下三种微电极：（1）非纳米材料改性碳纤维微电极（CFE）；(2) 纳米材料修饰的微电极；(3) 微电极阵列(MEA)。这使得在体内检测神经递质成为可能。为了进一步研究 DA 在调节动作、情绪和认知中的作用，并进一步阐明 DA 异常或缺乏与帕金森等神经系统疾病之间的关系，越来越多的研究人员应用基于微电极的电化学传感技术来检测 DA体内。本文回顾了微电极的近期应用和体内DA检测的最新研究，重点关注以下三种微电极：（1）非纳米材料改性碳纤维微电极（CFE）；(2) 纳米材料修饰的微电极；(3) 微电极阵列(MEA)。为了进一步阐明DA异常或缺乏与帕金森等神经系统疾病之间的关系，越来越多的研究人员应用基于微电极的电化学传感技术来检测体内DA。本文回顾了微电极的近期应用和体内DA检测的最新研究，重点关注以下三种微电极：（1）非纳米材料改性碳纤维微电极（CFE）；(2) 纳米材料修饰的微电极；(3) 微电极阵列(MEA)。为了进一步阐明DA异常或缺乏与帕金森等神经系统疾病之间的关系，越来越多的研究人员应用基于微电极的电化学传感技术来检测体内DA。本文回顾了微电极的近期应用和体内DA检测的最新研究，重点关注以下三种微电极：（1）非纳米材料改性碳纤维微电极（CFE）；(2) 纳米材料修饰的微电极；(3) 微电极阵列(MEA)。重点关注以下三种微电极：（1）非纳米材料改性碳纤维微电极（CFE）；(2) 纳米材料修饰的微电极；(3) 微电极阵列(MEA)。重点关注以下三种微电极：（1）非纳米材料改性碳纤维微电极（CFE）；(2) 纳米材料修饰的微电极；(3) 微电极阵列(MEA)。