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在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）中，多巴胺（DA）和5-羥色胺（5-HT）在內(nèi)的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)參與著情緒、睡眠和記憶等活動(dòng)。其中多巴胺在大腦中產(chǎn)生，在大腦獎(jiǎng)賞機(jī)制中扮演著關(guān)鍵角色，與帕金森癥以及上癮有直接關(guān)系。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)之外（外周神經(jīng)系統(tǒng)），胃腸道（GI）系統(tǒng)中的 5-HT 占了人體5-HT的95%，緊密調(diào)節(jié)著腸道功能和微生物組。腸道來(lái)源的5-HT 是腸道與大腦通訊系統(tǒng)（腸-腦軸）不可或缺的組成部分。

生命是柔軟的，但在目前的生命科學(xué)領(lǐng)域，大部分的研究工具是堅(jiān)硬的。到目前為止，研究活體動(dòng)物和人體器官內(nèi)生化信號(hào)的工具仍然十分有限。現(xiàn)有的剛性探針一般堅(jiān)硬易碎，不僅容易導(dǎo)致設(shè)備故障，還可能引發(fā)炎癥反應(yīng)。

為了解決這一問(wèn)題，近日，斯坦福大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種柔性可延展、基于石墨烯的電化學(xué)傳感器，并命名為“神經(jīng)弦”。該傳感器可以針對(duì)大腦和腸道實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為腦科學(xué)和神經(jīng)系統(tǒng)的進(jìn)一步研究提供了途徑。

石墨烯是近年來(lái)炙手可熱的一種碳材料，其不僅本身具有一定的催化特性，可以氧化還原神經(jīng)遞，而且表面積相對(duì)比較大，對(duì)于小分子有吸附作用，靈敏度較高。單獨(dú)基于石墨烯制成的傳感器，本身可拉伸性能并不是很好，但把它像網(wǎng)狀纏繞在一起，嵌入在橡膠中，就具備了良好的拉伸性能。

實(shí)驗(yàn)中，研究人員利用該設(shè)備在小鼠大腦中進(jìn)行了長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)、多通道和多路單胺傳感，發(fā)現(xiàn)該“神經(jīng)弦”具有優(yōu)越的長(zhǎng)期神經(jīng)化學(xué)檢測(cè)穩(wěn)定性，能夠監(jiān)測(cè)小鼠神經(jīng)遞質(zhì)信號(hào)長(zhǎng)達(dá)16周。