4D-Printed Redox-Responsive Needle-Flow Reactors Enabling Online Quantitative Profiling of Living Rat Brain Extracellular Lactate and Glucose

化学 氧化还原 细胞外 仿形(计算机编程) 生物物理学 生物化学 色谱法 有机化学 计算机科学 生物 操作系统
作者
Hsiao-Chu Chiu,Cheng‐Kuan Su
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:97 (29): 15642-15650 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.5c01036
摘要

Various assays are performed based on the use of oxidase-based derivatization schemes coupled with chromogenic or fluorogenic reagents and spectrometric determination. To enable online quantitative profiling of living rat brain extracellular glucose and lactate without requiring a spectrophotometer or fluorometer, a flow reactor with a redox-responsive needle is fabricated using the digital light processing four-dimensional printing (4DP) technique and photocurable resins incorporating 2,2'-(ethylenedioxy)diethanethiol (EDT). Upon exposure to hydrogen peroxide (H2O2), oxidation of the thioether groups of the copolymer increases the polarity and swelling of the EDT-incorporated layer, inducing [H2O2]-dependent bending of the needle. Coupling this device with glucose- and lactate-oxidase-mediated reactions facilitates the reliable determination of glucose and lactate. Furthermore, the needle returns to its original state after treatment with a sodium borohydride solution, demonstrating the reversible, redox-responsive shape programming for repeated measurements. Integration of the microdialysis sampling apparatus, oxidase-based derivatization schemes, and 4D-printed redox-responsive needle-flow reactors into an online automatic analytical system achieves the method's detection limits of 0.3 μM for glucose and 0.4 μM for lactate. To verify the reliability and applicability of this method, we perform analyses of human urine and sweat, fetal bovine serum, and rat plasma with their spike analyses, compare the results with those obtained from assay kits, and profile living rat brain extracellular glucose and lactate levels with triggered neuronal depolarization. The findings demonstrate that 4DP technologies enable the efficient fabrication of redox-responsive analytical devices and enhance the applicability of conventional enzymatic assays for online quantitative chemical analysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
YUMI完成签到,获得积分20
刚刚
传奇3应助yu采纳,获得10
5秒前
JIMMY完成签到 ,获得积分10
8秒前
开心丹雪发布了新的文献求助10
8秒前
俭朴小丸子关注了科研通微信公众号
8秒前
淡然书瑶完成签到,获得积分10
10秒前
zhouqin发布了新的文献求助10
10秒前
壮观的哈密瓜完成签到,获得积分10
10秒前
ymj完成签到,获得积分10
11秒前
dddmmm完成签到,获得积分10
12秒前
小白I实验应助简单采纳,获得10
12秒前
天真念婷发布了新的文献求助10
14秒前
小二郎应助酷炫初雪采纳,获得10
15秒前
16秒前
18秒前
田様应助顺利的奇异果采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
碧蓝的垣完成签到,获得积分10
19秒前
zzzz应助顿河大公采纳,获得10
19秒前
Lucas应助吕洺旭采纳,获得10
20秒前
田様应助周亭采纳,获得10
21秒前
xiaooo发布了新的文献求助10
21秒前
平淡立果完成签到,获得积分10
22秒前
语音助手发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
23秒前
执着绾绾完成签到,获得积分10
23秒前
外向友安完成签到,获得积分10
23秒前
搞对完成签到,获得积分10
23秒前
深情安青应助dddmmm采纳,获得10
24秒前
25秒前
年轻的豁发布了新的文献求助10
26秒前
xy完成签到 ,获得积分10
26秒前
molihuakai应助外向友安采纳,获得10
26秒前
27秒前
铜碗完成签到 ,获得积分10
28秒前
曹宇哲发布了新的文献求助10
29秒前
打打应助张美华采纳,获得10
29秒前
zzzz应助mirutio采纳,获得10
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7333425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8947929
关于积分的说明 18983626
捐赠科研通 6987583
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3217263
关于科研通互助平台的介绍 2383650
邀请新用户注册赠送积分活动 2197060