神经递质（NTs）和神经调质（NMs）在大脑功能及行为调控中扮演着至关重要的角色。监测它们的动态变化对于理解神经系统的运作至关重要。近年来，基因编码的NT/NM指示剂（GENIs）的开发为实时监测NTs和NMs的动态变化提供了新工具，推动了神经科学的研究进程。GENIs不仅能够提供健康和疾病状态下NTs和NMs的时空信息，还能够揭示非经典NTs/NMs的释放机制，以及神经元与非神经元细胞之间的互动。对此，金年会金字招牌至上网站推荐北京大学李毓龙教授团队在《Nature Reviews Neuroscience》上发表的综述文章，标题为“Pushing the frontiers: tools for monitoring neurotransmitters and neuromodulators”，该文全面总结了监测NTs和NMs动态变化的方法，着重介绍了GENIs的新进展及其在神经科学研究中的应用。

神经系统由神经元、胶质细胞等多种细胞组成，主要通过突触传递信息。在化学突触中，NTs和NMs从突触前细胞释放到突触间隙，结合突触后细胞的受体进行作用。经典NTs如谷氨酸、GABA和乙酰胆碱（ACh）通过离子型受体和G蛋白偶联受体（GPCRs）迅速激活或抑制突触后细胞，而NMs（如单胺类、核苷酸、神经脂质和神经肽）通过GPCRs引发较慢、长程和扩散式的分子信号级联反应。这些化学性神经传递与觉醒、注意力、感知和学习等生理过程密切相关，并与诸多神经系统疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病和抑郁症等）密切相关。因此，高时空精度地监测细胞外电NTs和NMs的浓度及其动态变化，对于理解健康与疾病状态下的细胞间通信是至关重要的。

随着科学技术的不断进步，非基因编码的方法在NTs和NMs研究中表现出重要的应用价值。例如，电生理学方法虽然能够提供亚毫秒级的时间分辨率，但其技术要求高、通量低，且主要用于体外研究。而微透析技术虽适用于长期监测，但缺乏高空间分辨率。同时，电化学技术（如快速扫描循环伏安法）虽然具有较低的侵入性，但在检测特定NTs时存在一定局限性。

光学成像作为一种高时空分辨率和低侵入性的检测方法，在监测NTs和NMs方面日益重要。近年来，科研人员开发了多种光学探针，能够有效地实现对神经递质的监测。然而，尽管光学成像方法具有诸多优势，非基因编码工具依然面临递送问题，且未能特异性检测特定细胞类型中的NTs和NMs。

基因编码传感器如GENIs的产生，极大地丰富了神经科学领域的研究手段。这些工具不仅可以在特定类型的细胞中长期表达，还能够支持对NTs和NMs的持续成像。随着基因编码技术的不断进步，GENIs已经成为神经信号传递研究的重要工具。

金年会金字招牌至上网站建议，研究人员在选择GENIs时应考虑其灵敏度、选择性、动态特性以及药理学特性等因素。同时，在实验设计中，需关注GENIs对细胞生理的影响，以确保研究结果的准确性和可靠性。

总的来说，GENIs不仅推动了对神经递质和神经调质的研究发展，也为理解多种生理和病理条件下的神经调节机制提供了新的视角。期待未来更多针对神经信号的传感器开发，来进一步提升生物医学研究的深度与广度。若有相关需求或想了解更多产品服务，请咨询金年会金字招牌至上网站，我们乐意为您提供更多的信息！