隨著社會的進步，微透析技術(shù)作為一種較為先進的微量生物化學(xué)取樣技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。其主要原理是用具有一定截留分子量的半透膜制成微透析探針，當微透析探針被植入目標組織中后，細胞外液中的小分子在濃度梯度驅(qū)動下通過半透膜擴散至灌注液中，然后將具有一定流速的流出液收集，之后利用其他精密儀器進行必要的檢測、分析。

傳統(tǒng)的微透析方法多采用微透析探針進行腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的監(jiān)測。但有限的時間分辨率、空間分辨率、膜孔徑等因素，限制了微透析廣泛的應(yīng)用，隨著幾十年的發(fā)展，一些實驗室對微透析技術(shù)進行了深入的探索，這使得微透析具有更廣泛的應(yīng)用前景。

微透析技術(shù)在各研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

 

一，微透析在生物學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

臨床萬古霉素(Van)治療需要長時間給藥以達到持續(xù)的治療效果。準確、快速、持續(xù)的Van檢測可以為醫(yī)生在現(xiàn)實環(huán)境中調(diào)整劑量和治療計劃提供基于數(shù)據(jù)的指導(dǎo)，但這種醫(yī)療監(jiān)測需求尚未得到滿足。因此MuFangya等創(chuàng)建了一種Van特異性熒光生物傳感器，結(jié)合微透析采樣技術(shù)開發(fā)了一種快速、簡單、準確和靈敏的檢測方法，并在體內(nèi)對Van進行了驗證。Van特異性探針是通過分別將Van結(jié)合肽L－Lys－D－Ala－D－Ala的二聚衍生物的兩條肽鏈中的每一條與熒光丹磺酰氯基團綴合而產(chǎn)生的。在正常家兔和腺嘌呤誘導(dǎo)的慢性腎功能衰竭(CＲF)家兔中記錄了Van的受試者特異性藥代動力學(xué)，這表明體內(nèi)治療藥物監(jiān)測的可行性。他們建立的該方法有利于臨床治療中Van的持續(xù)監(jiān)測，并且為臨床治療各種疾病時監(jiān)測血藥濃度的其他有效方法提供科學(xué)依據(jù)。

二，微透析在神經(jīng)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

衰老與急性免疫挑戰(zhàn)的神經(jīng)炎癥反應(yīng)增強有關(guān)，常被稱為“炎癥反應(yīng)”。然而，關(guān)于炎癥標志物的基線水平是否在老化大腦的環(huán)境條件下升高，或者這種變化是否主要是在對急性挑戰(zhàn)的反應(yīng)中觀察到的，存在相互矛盾的報道。PerkinsAmyE．等采用兩種不同的方法評估年輕和衰老Fischer344大鼠的炎癥標志物。其中采用大分子活體微透析技術(shù)測定成年(3個月)和老年(18個月)雄性和雌性大鼠海馬組織中炎癥因子的細胞外濃度。雖然幾乎沒有觀察到與衰老相關(guān)的顯著變化，但CCL3、CCL20和IL－1α的胞外濃度存在著強烈的性別差異。還通過選擇性激動劑BzATP的反向透析評價P2X7嘌呤能受體參與神經(jīng)炎癥反應(yīng)。BzATP使IL－1α和IL－1β釋放增加，并迅速抑制CXCL1、CCL2、CCL3、CCL20和IL－6的釋放。在CCL3、IL－1β和IL－6中觀察到了其他值得注意的隨年齡變化的性別差異。這些發(fā)現(xiàn)共同為神經(jīng)炎癥的晚期衰老和性別差異及其P2X7受體調(diào)控提供了重要的新見解。

三，微透析在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

肝移植術(shù)后急性排斥反應(yīng)的臨床和生化表現(xiàn)是非特異性的，往往需要進行一次肝臟活檢來驗證診斷，但這可能會延誤治療。為研究通過微透析監(jiān)測肝內(nèi)葡萄糖、乳酸、丙酮酸和甘油是否可用于預(yù)測肝移植后早期排斥反應(yīng)，vonPlatenAnna等對71名接受肝移植的患者術(shù)后使用微透析監(jiān)測。首先根據(jù)標準方案確定1個月內(nèi)出現(xiàn)急性排斥反應(yīng)的患者，其次對實驗對象每隔12h計算葡萄糖、乳酸、丙酮酸、甘油和乳酸/丙酮酸比率的曲線下面積(AUC)，比較有無排斥反應(yīng)的患者的這些參數(shù)，以及標準的肝血檢查和零時間活檢。結(jié)果顯示，肝移植后早期微透析檢測到的代謝模式表明原發(fā)性缺血再灌注損傷和排斥反應(yīng)之間可能存在聯(lián)系，識別這些模式有助于鑒別有發(fā)生急性排斥反應(yīng)風險的患者。

四，微透析在土壤元素含量測定中的應(yīng)用

磷是作物必需的營養(yǎng)元素，精確時空施用磷肥可以改善植物磷的獲取并減少磷的徑流損失。磷的優(yōu)化施用受益于了解其從肥料顆粒釋放到土壤中的動態(tài)，這需要對磷進行空間和時間分辨測量其在土壤中的含量。PetroselliChiara等結(jié)合微透析和X射線計算機斷層掃描來研究土壤中P的遷移。微透析探針能夠在最小物理干擾的情況下從一個位置重復(fù)進行溶質(zhì)采樣，并且它們的小尺寸允許進行空間分辨監(jiān)測。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的測量技術(shù)(例如吸盤)相比，微透析測量提供了一種侵入性較小的替代方案

微透析探針的類型和清洗

探針是微透析技術(shù)的核心，選擇合適的探針是是微透析實驗的關(guān)鍵。探針的選擇由植入的區(qū)域、透析物質(zhì)和回收率等因素決定。根據(jù)實驗部位以及目標分子的理化性質(zhì)選擇合適的探針實現(xiàn)活體取樣。

探針有多種類型，同心圓探針、線性探針和U型探針等。其中，同心圓探針和線性探針為常用探針類型。

 

同心圓探針根據(jù)探針用途可分為腦部探針和血液探針。腦部探針如CMA探針有CMA 7、CMA 11和CMA 12。其中CMA 7用于小鼠離散大腦區(qū)的一種細硬質(zhì)探針，CMA 11則是用于大鼠離散大腦區(qū)的一種細硬質(zhì)探針，而CMA 12是用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)研究的最佳探針，可長期植入。CMA的血液探針型號為CMA 20，CMA 20 是一種軟性的金屬探針，主要用于清醒自由活動動物或麻醉動物的肌肉、心臟、皮膚和脂肪等。

線性探針是線性管路的結(jié)構(gòu)，管路中間為透析膜，一般用于外周組織，如皮膚、肌肉、心臟、肝臟、眼睛和胰腺等位置，也可以同于腫瘤的植入�？筛鶕�(jù)實驗需要有相對應(yīng)截留量的探針進行選擇。

 

微透析系統(tǒng)管路體積都很小，在使用過程中需注意操作規(guī)范。

使用前管路系統(tǒng)檢查

探針接上tubing管前, 先用syringe確認tubing管是通的, 無阻塞(若tubing管有阻塞, 會將探針membrane脹破), 再將探針與tubing管一段一段慢慢接上, 確定管路中無氣泡。

 

新探針使用

干式探針:探針放入蒸餾水, 注射器充滿蒸餾水, 流速 2 微升/min, 灌流20 min以上。

 

實驗后探針清洗:

1. 探針先泡肝素液(液態(tài)肝素液可跟蒸餾水對半稀釋, 粉末狀肝素可跟蒸餾水配（1mg/ml)20 min。

2. 探針換泡蒸餾水, 注射器放蒸餾水, 流速 2 微升/min, 灌流過夜。

 

使用后保存

可放在蒸餾水中保存探針; 若長時間不使用可晾干保存。

微透析取樣技術(shù)，擁有相當廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。雖然有一些局限，但在近年來的應(yīng)用中，微透析技術(shù)也在不斷改進和完善，并逐漸走向成熟�？梢灶A(yù)見，隨著其廣泛應(yīng)用和技術(shù)的不斷發(fā)展，將會加速各個研究領(lǐng)域的研究進程并開創(chuàng)它們的新面貌。