氯离子（Cl−）是维持大脑正常功能的重要阴离子之一，细胞外Cl−水平的失调与某些精神和神经疾病密切相关。PD是世界第二常见的神经退行性疾病，以多巴胺能神经元的大量死亡为病理特征，但具体的发病机制尚不完全明确。已有报道表明多巴胺能神经元的死亡过程与次氯酸盐依赖性转化介导的氧化应激过程有关，Cl−通道在该过程中起到了不容忽视的作用。从定量分析的角度，对活体脑内Cl−浓度与PD的相关性进行阐述，有助于更好地探究Cl−参与的多巴胺能神经元死亡事件。因此，开发一种简便、可靠的Cl−分析方法实现PD模型活体脑内Cl−的原位检测，对于阐述与Cl−相关的多巴胺能神经元死亡过程，突破与其相关的PD发病机制具有重要的意义。
目前，常见的检测Cl−的分析方法有液相色谱法、荧光光谱法、比色法等。然而这些方法不适用于活体原位检测。电化学传感技术，由于具有制备成本低、高时空分辨率检测的优势，被认为是最有前景的分析技术之一。已报道的电化学传感器涉及导电材料的修饰、Ag纳米材料的合成及其组装等多个步骤，制备过程复杂，使传感器的重现性大大下降，且由单一Ag形成的电位漂移信号易受环境的影响，易出现假信号，目前鲜有有效的Cl−电化学传感器适用于活体分析。因此，通过简易的过程制备自带内校正信号的高性能电化学微传感器，使其兼具制备简单、重现性好、高检测性能及微电极小尺寸的优势，对于实现活体脑内Cl−的检测是十分必要的。
基于此，他们设计了一种基于Ag纳米粒子（Ag NPs）原位自组装的电化学微生物传感器。通过简单的浸渍过程，Ti3C2Tx还原了均匀的纳米Ag NPs，使电化学微生物传感器对Cl−的检测具有良好的特异性，制备过程具有显著的可重复性。同时引入电氧化氧化石墨烯作为内部校正单元，避免了复杂脑系统的环境干扰，提高了测定精度。体外研究表明，所提出的电化学微生物传感器具有高选择性、准确性和可重复性，是PD小鼠大脑中Cl−实时监测的可靠候选方法。通过与标准Volhard方法的比较，验证了该方法的有效性和可靠性。进一步将该电化学微传感器应用于正常和PD小鼠脑内三个亚区（大脑皮层、纹状体和海马区）Cl−的原位检测，并进行统计学分析表明帕金森小鼠大脑皮层中Cl−水平升高而海马区下降，说明Cl−与帕金森疾病的发生与发展有密切的关系。
小鼠大脑中Cl−体内测量的电化学微生物传感器的设计及工作原理
Scheme 1. Schematic Illustration of the Designed Electrochemical Microbiosensor for the In Vivo Measurement of Cl− in Mouse Brain
这一研究成果发表在分析化学领域Top期刊《Analytical Chemistry》上，文章第一作者为2018级硕士研究生李晨晨，通讯作者为谷慧副教授，第一单位为银河集团9873com。该研究工作得到国家自然科学基金（21605047）的资助。
文章的标题为：Facile Electrochemical Microbiosensor Based on In Situ Self-Assembly of Ag Nanoparticles Coated on Ti3C2Tx for In VivoMeasurements of Chloride Ions in the PD Mouse Brain, Anal. Chem. 2021, 93, 7647−7656.
文章的链接为：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c00342
