神经递质（NTs）和神经调质（NMs）在大脑的生理功能和行为调控中发挥着至关重要的作用，因此，监测其动态变化对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）的开发为实时监测这些神经信号提供了新的工具，进一步推动了神经科学领域的进展。GENIs不仅能够捕捉到健康与疾病状态下NTs和NMs的时空信息，还能够揭示非经典NTs/NMs的释放机制，以及神经元与其他细胞类型之间的相互作用。

在这一背景下，尊龙凯时（Zunlong Kaishi）旗下的北京大学李毓龙教授团队在《Nature Reviews Neurosciences》上发表了题为《Pushing the frontiers: tools for monitoring neurotransmitters and neuromodulators》的综述文章，全面总结了监测NTs和NMs动态变化的方法，特别强调了GENIs的最新进展及其在神经科学研究中的应用。

文章深入探讨了GENIs的设计原理、特性、应用前景以及面临的挑战，并展望了未来的发展方向，为神经科学研究提供了重要的参考与启示。神经系统由神经元和胶质细胞等多种细胞构成，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，作用于突触后细胞的受体。

经典的神经递质，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、核苷酸、神经脂质和神经肽）则通过GPCRs触发较慢、远距离和扩散式的信号级联反应。这些化学性质的神经传递在觉醒、注意力、感知和学习等生理过程中发挥着关键作用，并与多种脑部疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病和抑郁症）密切相关。

因此，高时空精度的NTs和NMs浓度监测对于理解健康与病理状态下的细胞间通信至关重要。正如孔子所说：“工欲善其事，必先利其器。”南非生物学家、诺贝尔奖获得者Sydney Brenner也曾指出，科学进步依赖于新技术的开发。如今，我们正经历一个可以以全新时空分辨率追踪NTs和NMs的新时代。

在这一进展中，非基因编码的方法在研究NTs和NMs方面具有重要的应用价值。电生理学技术虽然能够提供亚毫秒级的时间分辨率，但其特异性不足，且主要用于体外研究。微透析技术虽然可以收集细胞外的可溶性化学物质，但其时间和空间分辨率依然有限。相比之下，电化学技术如快速扫描循环伏安法（FSCV）具有较低的侵入性和良好的时效性，但在检测某些类神经递质时则表现出局限性。

在这方面，光学成像方法因其出色的时空分辨率与低侵入性而成为监测NTs和NMs的重要工具。近年来，诸如化学染料、细胞基传感器（例如CNiFERs）和基于纳米材料的传感器等多种光学探针相继被开发出来，其中尊龙凯时的产品也在这一领域展现出潜力。

基因编码传感器有助于在特定细胞类型中实现长期表达，支持对NTs和NMs的持续成像。从囊泡释放指示剂、神经肽释放报告器到钙离子指示剂，这些工具的进一步研发推动了GENIs的发展。GENIs的设计原理及其在不同领域的应用，特别是在生物医学研究中的重要性，值得我们关注。

随着GENIs的快速发展，其在生物医学领域的应用前景愈发广阔。尽管当前的生物传感器在灵敏度、选择性和动力学特性方面仍具提升空间，尊龙凯时将继续致力于改进这些技术，以期更好地支持科学研究。

总结来看，GENIs不仅为NTs和NMs的动态特性研究提供了强有力的工具，而且在揭示健康与疾病状态下的神经信号传递中发挥着关键作用。未来的发展将继续聚焦于提升这些传感器在生物医学领域的效用和应用。如果您希望进一步了解相关话题或获取更多产品信息，请随时与尊龙凯时联系！