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  復(fù)旦大學(xué)彭慧勝/孫雪梅團(tuán)隊(duì)及其合作者提出了一種柔性可植入的纖維狀有機(jī)電化學(xué)晶體管，能夠?qū)崿F(xiàn)生物體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)微量變化的穩(wěn)定檢測(cè)。一維的纖維結(jié)構(gòu)便于植入大腦深部組織，實(shí)時(shí)記錄神經(jīng)遞質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化過程，且表現(xiàn)出良好的生物相容性和穩(wěn)定性。

  生物體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡對(duì)于維持生理活動(dòng)和生理功能具有重要意義�；瘜W(xué)物質(zhì)濃度的異常波動(dòng)通常與疾病之間具有密切聯(lián)系，因此監(jiān)控體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的濃度變化，可以幫助了解機(jī)體功能、輔助疾病治療。然而，這些化學(xué)物質(zhì)往往分布于深部組織之中，且濃度低、變化快。經(jīng)典的微透析聯(lián)用高效液相色譜法具有高靈敏度，但其時(shí)間分辨率（分鐘量級(jí)）較低，難以匹配生物體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)秒級(jí)乃至毫秒級(jí)的快速變化。電化學(xué)傳感器因其高時(shí)間分辨率、操作便捷性和結(jié)構(gòu)多樣性，在檢測(cè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

  有機(jī)電化學(xué)晶體管作為一種新型電子器件，因其原位放大和傳感特性而備受關(guān)注。目前報(bào)道的有機(jī)電化學(xué)晶體管多為薄膜狀或平面織物結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)體外或體表化學(xué)物質(zhì)的高靈敏度檢測(cè)。然而，對(duì)于有機(jī)電化學(xué)晶體管，體內(nèi)深部組織化學(xué)物質(zhì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定檢測(cè)仍是一個(gè)亟待解決的難題。

  最近，復(fù)旦大學(xué)彭慧勝/孫雪梅團(tuán)隊(duì)及其合作者基于碳納米管纖維，通過層層物理、化學(xué)修飾以及一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制備得到了柔性可植入纖維狀有機(jī)電化學(xué)晶體管（圖1）。具體來(lái)講，通過特異性修飾碳納米管纖維柵極，分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)于過氧化氫、葡萄糖、多巴胺和谷氨酸等的檢測(cè)，展現(xiàn)出較高的靈敏度和穩(wěn)定性。此外，將纖維器件植入小鼠腦部，通過免疫熒光染色未發(fā)現(xiàn)明顯的炎癥反應(yīng)，體現(xiàn)出器件良好的生物相容性；最后，通過將能夠檢測(cè)多巴胺的器件植入小鼠腦部，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于多巴胺的7天穩(wěn)定檢測(cè)，為生物檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了新思路和新方法。

圖1 纖維狀有機(jī)電化學(xué)晶體管的結(jié)構(gòu)、過氧化氫的檢測(cè)和免疫熒光表征

  該研究結(jié)果近日在線發(fā)表于SCIENCE CHINA Chemistry。詳見: Xiaoying Wu, Jianyou Feng, Jue Deng, Zhichang Cui, Liyuan Wang, Songlin Xie, Chuanrui Chen, Chengqiang Tang, Zhengqi Han, Hongbo Yu, Xuemei Sun, Huisheng Peng. Fiber-shaped organic electrochemical transistor for biochemical detections with high sensitivity and stability. Sci. China Chem., 2020,DOI: 10.1007/s11426-020-9779-1.

  原文鏈接：http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCC/doi/10.1007/s11426-020-9779-1?slug=fulltext