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活體環(huán)境中神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)一直是神經(jīng)化學(xué)研究的瓶頸之一現(xiàn)在這一狀況有望緩解近日，國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》發(fā)表湖大化院劉志洪教授團(tuán)隊(duì)突破性研究成果團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的熒光共振能量轉(zhuǎn)移調(diào)控光電化學(xué)信號(hào)新策略讓活體神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)變?yōu)榭赡?/p>

湖北大學(xué)為該研究成果第一單位，化學(xué)化工學(xué)院博士后葉曉雪、2020級(jí)博士生王星為論文第一作者，廣州大學(xué)韓冬雪教授、湖北大學(xué)劉志洪教授為通訊作者。

葉曉雪介紹，神經(jīng)遞質(zhì)、自由基等神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)在腦神經(jīng)信號(hào)的傳遞和代謝過程中起著關(guān)鍵作用，其濃度變化與許多生理及病理過程密切相關(guān)，但活體環(huán)境高度復(fù)雜，動(dòng)態(tài)精確監(jiān)測(cè)活體中神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)水平的變化十分困難。目前，原位電化學(xué)分析法和光電化學(xué)分析法可用于神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的活體原位監(jiān)測(cè)，但活體環(huán)境干擾大，精確度欠佳，限制因素多，效果都不理想。

基于上述問題，該團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑。他們利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移的原理，設(shè)計(jì)合成對(duì)待測(cè)物質(zhì)特異性響應(yīng)的納米熒光探針，并利用光電復(fù)合材料組成光電微電極。在特定波段紅外光激發(fā)下，探針在活體內(nèi)與待測(cè)物質(zhì)產(chǎn)生特異性反應(yīng)后，被抑制的納米材料恢復(fù)發(fā)光，從而激發(fā)光電材料產(chǎn)生光電流信號(hào)，根據(jù)電流信號(hào)強(qiáng)弱就能測(cè)定待測(cè)物質(zhì)濃度。

葉曉雪說，該方法解決了電分析及光電分析在復(fù)雜體系中選擇性不足且難以檢測(cè)非電活性分子的關(guān)鍵問題，選擇性好，靈敏度高，適應(yīng)性強(qiáng)，為活體、細(xì)胞等復(fù)雜生物體系的準(zhǔn)確分析提供了新思路。目前，他們將這種方法應(yīng)用于大鼠缺血再灌注和熱驚厥模型中腦內(nèi)二氧化硫水平的監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證了該方法在活體分析中的可行性。更重要的是，該方法具有通用性，也可用于其它多種神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的原位檢測(cè)。

近年來，世界頂級(jí)刊物屢見湖大身影。2018年11月，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表了生命科學(xué)學(xué)院焦曉國(guó)教授、張士昶副教授參與合作的研究論文《一種跳蛛的長(zhǎng)期哺乳行為》。2019年4月，物電學(xué)院朱斌教授團(tuán)隊(duì)在低溫固體氧化物燃料電池電解質(zhì)方面取得突破性進(jìn)展，登上《自然·通訊》。2020年，生命科學(xué)學(xué)院、省部共建生物催化與酶工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李愛濤教授團(tuán)隊(duì)研究成果先后登上《自然·通訊》和《細(xì)胞》雜志。