脑内表面增强的拉曼散射内镜用于生理刺激下的生物体内蛋白质定量
Maryam Hojjat Jodaylami1,2, Dominic Falardeau2,3, Antoine Malescot2,3
1Département de chimie, Institut Courtois, Quebec Center for Advanced Materials, Regroupement québécois sur les matériaux de pointe, Université de Montréal, C.P. 6128 Succ. Centre-ville, Montréal, Québec H3C 3J7, Canada.
ACS sensors
|November 1, 2025
概括
这项研究引入了内表面增强拉曼散射 (SERS) 内镜,用于实时,体内蛋白质在大脑中的监测. 在SERS内镜成功检测到S100β蛋白释放与大脑活动相关的小鼠.
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:
- 表面增强的拉曼散射 (SERS) 内镜为在深部大脑区域的微侵入性,高分辨率的体内蛋白质检测提供了潜在的潜力.
- S100β是一种指向大脑活动和损伤的天体细胞蛋白.
研究的目的:
- 开发和验证内SERS内镜,用于体内监测不同大脑区域的S100β蛋白水平.
- 为了将S100β蛋白释放与小鼠不同程度的脑活动相关联.
主要方法:
- 使用光纤与金纳米粒子和抗S100β抗体功能化的SERS内镜的开发.
- 在小鼠大脑中SERS内镜的体内植入.
- 利用皮层部区域 (CMA) 的光遗传刺激来诱导节奏性部运动 (RJMs),并观察大脑干中的S100β变化.
- 评估体感皮层中S100β水平,以应对触觉刺激.
主要成果:
- 在视觉遗传学诱导的RJMs期间,SERS内镜检测到三角体主感官核 (NVsnpr) 中S100β度显著增加.
- 观察到较低,但可检测的S100β释放与轻度CMA刺激没有唤起RJMs.
- 在体感皮层中的S100β水平与触觉刺激后已知的激活配置相关.
结论:
- 内SERS内镜是一种可行的工具,用于在清醒的动物体内的蛋白质监测.
- 开发的SERS内镜可以检测与特定大脑活动相关的S100β蛋白水平的动态变化.
- 这项技术对理解深层大脑结构中的神经过程和疾病状态具有前景.
