實(shí)時(shí)監測大腦中神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的準確水平，對于深入了解大腦病理機制和功能極具重要意義。利用微電極電化學(xué)方法（FSCV、DPV、電位法和電流法）對大腦中具有活性的神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)檢測和腦功能的研究已經(jīng)做出了巨大貢獻。雖然一些非活性神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)可以使用適配體或酶轉化為電化學(xué)信號，但直接檢測活性較差的神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)（例如膽堿Ch、γ氨基丁酸GABA和谷氨酸Glu）仍然面臨著(zhù)巨大的挑戰。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種新的原位策略以高選擇性和敏感性直接探測非活性的神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)。

圖1.離子轉移微傳感器植入大鼠腦進(jìn)行測量示意圖

液/液界面電化學(xué)基于兩個(gè)相鄰相中離子的溶劑化能差異在直接分析檢測方面取得了巨大進(jìn)展。這些離子通過(guò)它們的特征離子轉移電位和離子電流信號或者通過(guò)改變有機相中合適的配體或離子載體促進(jìn)離子轉移過(guò)程被識別。因此，液/液界面化學(xué)傳感在無(wú)需電極修飾的情況下可直接活性和非活性離子，并且成功用于測量神經(jīng)遞質(zhì)、藥物、氨基酸、肽和蛋白質(zhì)。然而，液/液界面尚未應用于體內分析，這為分析非活性的神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)提供了一種新的有效平臺?；诖?，中國人民大學(xué)化學(xué)系張美寧教授課題組展示了一種液/液界面微傳感器（LLIM）用于活體監測非活性神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)膽堿（Ch）。當微傳感器插入大鼠大腦時(shí)，會(huì )形成液/液界面。如果施加適當的電壓，則該界面上將發(fā)生離子轉移進(jìn)行Ch的高選擇性和靈敏度檢測。

圖2.在不同條件下在aCSF中的LLIM獲得的電流響應：（A）在連續添加不同濃度的Ch后電流變化。插圖電流響應與Ch濃度線(xiàn)性關(guān)系；微電極的選擇性（B）、穩定性和對10μM Ch的響應。