工程化超分子谷氨酸荧光化学传感器

毫秒响应追踪谷氨酸动力学

基于主客体相互作用的指示剂置换策略，实现从亚细胞到全脑网络的谷氨酸活性时空定量分析。

Mei, Yuxiao · Sun, Jing · Liu, Zhichao · Yudan, Zhao · 张琪伟 · 田阳

Journal of the American Chemical Society 2025

参数信息

响应动力学

145 ms

覆盖脑区数量

24

技术优势

毫秒级响应

约145 ms的动力学响应，可捕捉快速的谷氨酸瞬变。

跨尺度成像

适用于神经元细胞器、脑组织和斑马鱼，实现从亚细胞到整体网络的空间解析。

首张深度脑图谱

利用自制高密度光纤记录阵列首次构建了24个深部脑区的谷氨酸功能网络图。

揭示缺氧异常

在缺氧小鼠中发现皮层、海马和丘脑群体间的相关性显著降低。

应用场景

• 神经化学成像：实时捕捉神经递质动态，免修饰直接成像。
• 脑功能网络监测：24脑区同步监测，构建功能连接图谱。
• 在体生物传感：斑马鱼模型验证，适用于活体多尺度检测。
• 神经递质检测：高特异性识别谷氨酸，避免递质串扰。
• 神经系统疾病研究：探测缺氧致神经连接异常，辅助疾病机制研究。