微透析技术在脑科学中的应用

微透析

微透析(Microdialysis)技术是一种将透析技术和从生物活体内进行动态微量生化取样结合起来一种技术。该技术具有活体连续取样、动态观察、定量分析、采样量小、组织损伤轻等特点,可在麻醉或清醒的生物体上使用, 特别适合于深部组织和重要器官的活体生化研究。 目前已成为实验神经生理学和神经化学的重要研究工具之一, 它可提供递质释放、摄取和代谢等关键信息。简单的示意图如下图所示:

图A1:微透析技术示意图;                                                                                                         图A2:小鼠头部效果图

微透析系统

微透析系统装置主要由微量泵、微透析探头、收集器、连接管、套管以及配套设备组成。微量泵的流速一般控制在0.1-2ul/min,流速越慢,检测浓度越接近于体内的实际浓度;微透析探头通常是由管式半透膜与不锈钢、石英或塑料毛细管构成双层管道; 长度一般为1~10 cm。半透膜由再生纤维素、聚碳酸酯或聚丙烯腈制成, 载留分子量5~10 KD不等。实际应用需根据具体组织和待测物选择不同的微透析探头。

1.取样原理简析:
该技术以透析原理为基础,首先将探针插入到组织(如大脑)的固定区域,并用牙科水泥固定。实验当天,利用微量注射泵以恒定流速将人工脑脊液推入套管内,利用生物体内中的小分子微透析探针内外浓度不均衡的条件,待分析物质沿浓度梯度逆向扩散,穿过半透膜扩散进透析管内,被透析管内连续流动的灌流液不断带出,进而达到活体组织取样的目的。

2.样品检测:
样品采集完毕后,利用多重分析化学方法对所需检测的物质进行实时定量检测,一般采用的方法包含:液相色谱、液相色谱-电化学联用、液相色谱-质谱联用、荧光检测以及试剂盒分析等等。研究者需要根据研究对象选取适合于自己的研究方法。

微透析的优缺点

微透析技术可以在不干扰正常生命过程的情况下对不同的代谢组分进行在体、实时和在线取样,非常适合于监督生命过程的动态变化。但是其缺点是费用较高,同时对取出样品进行准确可靠地校正较困难。常用的校正方法有:外标法,内标法和反透析法。

微透析与病毒工具联用

参考文献

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国民彩票平台注册[2]Gunaydin, L.A., Grosenick, L., Finkelstein, J.C., Kauvar, I.V., Fenno, L.E., Adhikari, A., Lammel, S., Mirzabekov, J.J., Airan, R.D., Zalocusky, K.A., et al. (2014). Natural neural projection dynamics underlying social behavior. Cell 157, 1535-1551.

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