一种用于超低浓度苦味检测的在体生物电子舌

摘要

哺乳动物的味觉系统被认为是极其灵敏的化学感受系统,其中对苦味物质的识别更是如此,因为苦味物质通常代表不应被生物体摄入的有毒物质.由于目前传统的基于化学传感器阵列的电子舌以及离体生物电子舌均存在缺陷,因此探究了使用大鼠味觉系统进行超低浓度苦味物质检测的可能性.在此研究中,使用脑机接口技术将16通道微丝电极阵列植入大鼠味觉皮层,神经元集群的胞外电位可以通过电极与脑区的良好耦合记录.局部场电位信号作为胞外电位的一种,代表一定体积内神经元网络的电活动,具有响应稳定的特征.结果表明,苦味和非苦味物质引起的局部场电位响应模式具有明显的区别,这保证了此在体生物电子舌的选择性.同时,更加定量的研究表明味觉皮层局部场电位信号β波和低γ波的功率与刺激的苦味物质浓度相关,并且由此推导出的检出限低至0.076μM,比之前的检测手段低2个数量级.基于此结果,认为在体生物电子舌为超低浓度苦味检测提供了新的手段,并且为衡量苦味程度提供了新的平台.