乳酸盐和质子动态的实时同时可视化使用6μm调 CMOS多化学图像传感器

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 了解细胞外化学信号对于大脑功能和病理学至关重要.
• 目前分析这些分子的方法往往缺乏空间或时间分辨率.
• 无标签检测是为了保持生物系统完整性而理想的.

研究的目的:

• 开发基于CMOS的多化学图像传感器,用于同时,无标签地检测和成像乳酸盐和质子 (H+) 动态.
• 为了实现这些关键的细胞外分子的实时成像,实现亚细胞分辨率.
• 为研究细胞外微环境提供一种新的生物成像工具.

主要方法:

• 用金色电极图案制造一个6μm间距的CMOS电位计传感器阵列.
• 在传感器构造中使用了半导体光刻法.
• 通过使用乳酸氧化酶和蜂过氧化酶酶基的氧化还原反应,通过电位测量检测乳酸盐.

主要成果:

• 获得了65mV的pH灵敏度和1μM的乳酸检测极限,具有良好的选择性.
• 成功获得了乳酸盐和质子 (H+) 分布的并发扩散图像.
• 证明了两种分析物的同时实时成像,具有亚细胞分辨率.

结论:

• 开发的多化学图像传感器使乳酸盐和质子 (H+) 动态的同时,无标签可视化.
• 该传感器为生物成像应用提供高灵敏度,选择性和亚细胞分辨率.
• 这种新型装置有可能在组织和细胞样本的细胞外微环境中得到有效应用.