原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.2c00333

       开发记录电信号和准确量化化学信号的体内分析工具和方法是全面了解大脑事件的一个关键问题。电生理微电极是为了监测自由移动的大脑中的电信号而发明的。另一方面，具有良好时空分辨率的电化学检测为监测体内的化学信号提供了一种有效的方法。不幸的是，体内电化学生物传感器仍然有三个限制。首先，许多生物物种，如活性氧（ROS）和神经递质在传统电极上表现出很大的过电位。因此，很难将这些分子的化学/电化学信号转换成电信号。其次，组装在电极表面的识别分子的界面特性对电荷通过界面的传输和改性识别分子的稳定性有很大影响。同时，植入大脑的生物传感器表面很容易被存在于大脑中的许多蛋白质吸收，导致信号的丢失。最后，由于应用了额外的电位和/或电流，大脑中的活动包括神经元放电和电生理信号可能会受到电化学测量的影响。

       本报告深入介绍了针对上述挑战的基本设计原则和解决方案，以开发具有高性能的体内生物传感器，同时满足日益增长的要求，包括高选择性、长时间的稳定性，以及同时监测电和化学信号。我们旨在强调基于双重识别策略的基本标准，通过合理设计特定的识别分子，然后进行电化学氧化或还原，实现对ROS、H2S和HnS的选择性生物感应。本报告总结了通过系统研究Au-S键、Au-Se键和Au≡C键的自组装来设计功能化表面以促进电化学性能和提高稳定性的最新进展。更重要的是，本报告强调了同时监测体内K+、Na+、Ca2+和pH值动态变化所产生的电和化学信号的新方法。此外，基于SERS的光生理学微阵列探针已被开发出来，用于定量跟踪活体大脑中的化学变化，同时记录电生理学信号。

这一研究成果近期发表在ACS出版集团Accounts of chemical research 文章的第一作者是刘原东博士，通讯作者为华东师范大学田阳教授。