Ultrafast detection and quantification of brain signaling molecules with carbon fiber microelectrodes

Analytical Chemistry

Volumn 84, Issue 19, 2012, Pages 8096-8101

  Lama, Rinchen D ^a   Charlson, Karl ^a   Anantharam, Arun ^a   Hashemi, Parastoo ^a  

^a WAYNE STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMPEROMETRY; CARBON FIBER MICRO-ELECTRODE; CURRENT STATUS; CUTTING EDGES; ELECTROACTIVE; SIGNALING MOLECULES; TECHNOLOGICAL ADVANCES; ULTRA-FAST;

CYCLIC VOLTAMMETRY; MICROELECTRODES; MOLECULES;

CARBON FIBERS;

ADENOSINE; AMINE; CARBON; CARBON FIBER; HYDROGEN PEROXIDE; OXYGEN;

ANIMAL; ARTICLE; BRAIN; CHEMISTRY; CYTOLOGY; ELECTROCHEMICAL ANALYSIS; HUMAN; INSTRUMENTATION; METABOLISM; MICROELECTRODE; SIGNAL TRANSDUCTION;

ADENOSINE; AMINES; ANIMALS; BRAIN; CARBON; ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES; HUMANS; HYDROGEN PEROXIDE; MICROELECTRODES; OXYGEN; SIGNAL TRANSDUCTION;

EID: 84867059015     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ac301670h     Document Type: Article

References (69)

1. Bear, M.; Connors, B.; Paradiso, M. Neuroscience: Exploring the Brain; Lippincott Williams and Wilkins: Philadelphia, PA, 2007.
2. Cahill, P. S.; Walker, Q. D.; Finnegan, J. M.; Mickelson, G. E.; Travis, E. R.; Wightman, R. M. Anal. Chem. 1996, 68, 3180-3186
3. Zhang, B.; Heien, M. L.; Santillo, M. F.; Mellander, L.; Ewing, A. G. Anal. Chem. 2012, 83, 571-577
4. Marquis, B. J.; Liu, Z.; Braun, K. L.; Haynes, C. L. Analyst 2010, 136, 3478-3486
5. Petrovic, J.; Walsh, P. L.; Thornley, K. T.; Miller, C. E.; Wightman, R. M. Endocrinology 2010, 151, 1773-1783
6. Adams, K. L.; Maxson, M. M.; Mellander, L.; Westerink, R. H.; Ewing, A. G. Cell. Mol. Neurobiol. 2010, 30, 1235-1242
7. Amatore, C.; Arbault, S.; Bouret, Y.; Guille, M.; Lemaitre, F. ChemPhysChem 2010, 11, 2931-2941
8. Walsh, P. L.; Petrovic, J.; Wightman, R. M. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2011, 300, C49-57
9. Love, S. A.; Haynes, C. L. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 398, 677-688
10. Love, S. A.; Liu, Z.; Haynes, C. L. Analyst 2012, 137, 3004-3010
11. Zhang, Y.; Zhou, J. L. Chemosphere 2008, 73, 848-853
12. Omiatek, D. M.; Santillo, M. F.; Heien, M. L.; Ewing, A. G. Anal. Chem. 2009, 81, 2294-2302
13. Kisler, K.; Kim, B. N.; Liu, X.; Berberian, K.; Fang, Q.; Mathai, C. J.; Gangopadhyay, S.; Gillis, K. D.; Lindau, M. J. Biomater. Nanobiotechnol. 2012, 3, 243-253
14. Berberian, K.; Kisler, K.; Fang, Q.; Lindau, M. Anal. Chem. 2009, 81, 8734-8740
15. Gratton, A.; Hoffer, B. J.; Gerhardt, G. A. Brain Res. Bull. 1988, 21, 319-324
16. Gulley, J. M.; Larson, G. A.; Zahniser, N. R. In Electrochemical Methods for Neuroscience; Michael, A. C.; Borland, L. M., Eds.; CRC Press: Boca Raton, FL, 2007.
17. Sabeti, J.; Adams, C. E.; Burmeister, J.; Gerhardt, G. A.; Zahniser, N. R. J. Neurosci. Methods 2002, 121, 41-52
18. Perez, X. A.; Bressler, A. J.; Andrews, A. M. In Electrochemical Methods for Neuroscience; Michael, A. C.; Borland, L. M., Eds.; CRC Press: Boca Raton, FL, 2007.
19. Zhu, C. B.; Steiner, J. A.; Munn, J. L.; Daws, L. C.; Hewlett, W. A.; Blakely, R. D. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2007, 322, 332-340
20. Daws, L. C.; Montanez, S.; Munn, J. L.; Owens, W. A.; Baganz, N. L.; Boyce-Rustay, J. M.; Millstein, R. A.; Wiedholz, L. M.; Murphy, D. L.; Holmes, A. J. Neurosci. 2006, 26, 6431-6438
21. Callaghan, P. D.; Owens, W. A.; Javors, M. A.; Sanchez, T. A.; Jones, D. J.; Irvine, R. J.; Daws, L. C. J. Neurochem. 2007, 100, 617-627
22. Nevalainen, N.; af Bjerkén, S.; Lundblad, M.; Gerhardt, G. A.; Strömberg, I. J. Neurochem. 2011, 118, 12-23
23. Thompson, B. J.; Jessen, T.; Henry, L. K.; Field, J. R.; Gamble, K. L.; Gresch, P. J.; Carneiro, A. M.; Horton, R. E.; Chisnell, P. J.; Belova, Y.; McMahon, D. G.; Daws, L. C.; Blakely, R. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 3785-3790
24. Gould, G. G.; Hensler, J. G.; Burke, T. F.; Benno, R. H.; Onaivi, E. S.; Daws, L. C. J. Neurochem. 2011, 116, 291-303
25. Daws, L. C. Pharmacol. Ther. 2009, 121, 89-99
26. Phillips, P. E. M.; Stuber, G. D.; Heien, M. L. A. V.; Wightman, R. M.; Carelli, R. M. Nature 2003, 422, 614-618
27. Patel, J. C.; Witkovsky, P.; Coetzee, W. A.; Rice, M. E. J. Neurochem. 2011, 118, 721-736
28. Bosse, K. E.; Maina, F. K.; Birbeck, J. A.; France, M. M.; Roberts, J. J.; Colombo, M. L.; Mathews, T. A. J. Neurochem. 2012, 120, 385-395
29. Moquin, K. F.; Michael, A. C. J. Neurochem. 2011, 117, 133-142
30. Mitch Taylor, I.; Jaquins-Gerstl, A.; Sesack, S. R.; Michael, A. C. J. Neurochem. 2012, 10.1111/j.1471-4159.2012.07774.x
31. Mazei-Robison, M. S.; Koo, J. W.; Friedman, A. K.; Lansink, C. S.; Robison, A. J.; Vinish, M.; Krishnan, V.; Kim, S.; Siuta, M. A.; Galli, A.; Niswender, K. D.; Appasani, R.; Horvath, M. C.; Neve, R. L.; Worley, P. F.; Snyder, S. H.; Hurd, Y. L.; Cheer, J. F.; Han, M. H.; Russo, S. J.; Nestler, E. J. Neuron 2011, 72, 977-990
32. Pattison, L. P.; Bonin, K. D.; Hemby, S. E.; Budygin, E. A. Neuropharmacology 2012, 60, 312-317
33. Flagel, S. B.; Robinson, T. E.; Clark, J. J.; Clinton, S. M.; Watson, S. J.; Seeman, P.; Phillips, P. E.; Akil, H. Neuropsychopharmacology 2010, 35, 388-400
34. Trujillo-Pisanty, I.; Hernandez, G.; Moreau-Debord, I.; Cossette, M. P.; Conover, K.; Cheer, J. F.; Shizgal, P. J. Neurosci. 2011, 31, 5426-5435
35. Cacciapaglia, F.; Wightman, R. M.; Carelli, R. M. J. Neurosci. 2011, 31, 13860-13869
36. McCutcheon, J. E.; Beeler, J. A.; Roitman, M. F. Synapse 2012, 66, 346-351
37. Beyene, M.; Carelli, R. M.; Wightman, R. M. Neuroscience 2010, 169, 1682-1688
38. Wanat, M. J.; Kuhnen, C. M.; Phillips, P. E. J. Neurosci. 2010, 30, 12020-12027
39. Sugam, J. A.; Day, J. J.; Wightman, R. M.; Carelli, R. M. Biol. Psychiatry 2012, 71, 199-205
40. Kishida, K. T.; Sandberg, S. G.; Lohrenz, T.; Comair, Y. G.; Saez, I.; Phillips, P. E.; Montague, P. R. PLoS One 2011, 6, e23291
41. Cooper, S. E.; Venton, B. J. Anal. Bioanal. Chem. 2009, 394, 329-336
42. Venton, B. J.; Michael, D. J.; Wightman, R. M. J. Neurochem. 2003, 84, 373-381
43. Takmakov, P.; Zachek, M. K.; Keithley, R. B.; Bucher, E. S.; McCarty, G. S.; Wightman, R. M. Anal. Chem. 2010, 82, 9892-9900
44. Makos, M. A.; Omiatek, D. M.; Ewing, A. G.; Heien, M. L. Langmuir 2010, 26, 10386-10391
45. Sanford, A. L.; Morton, S. W.; Whitehouse, K. L.; Oara, H. M.; Lugo-Morales, L. Z.; Roberts, J. G.; Sombers, L. A. Anal. Chem. 2010, 82, 5205-5210
46. Hashemi, P.; Dankoski, E. C.; Petrovic, J.; Keithley, R. B.; Wightman, R. M. Anal. Chem. 2009, 81, 9462-9471
47. Borue, X.; Cooper, S.; Hirsh, J.; Condron, B.; Venton, B. J. J. Neurosci. Methods 2009, 179, 300-308
48. Hashemi, P.; Dankoski, E. C.; Wood, K. M.; Ambrose, R. E.; Wightman, R. M. J. Neurochem. 2011, 118, 749-759
49. Swamy, B. E.; Venton, B. J. Anal. Chem. 2007, 79, 744-750
50. Avshalumov, M. V.; Bao, L.; Patel, J. C.; Rice, M. E. Antioxid. Redox Signal 2007, 9, 219-231
51. Pajski, M. L.; Venton, B. J. ACS Chem. Neurosci. 2010, 1, 775-787
52. Street, S. E.; Walsh, P. L.; Sowa, N. A.; Taylor-Blake, B.; Guillot, T. S.; Vihko, P.; Wightman, R. M.; Zylka, M. J. Mol. Pain 2011, 7, 80
53. Keithley, R. B.; Takmakov, P.; Bucher, E. S.; Belle, A. M.; Owesson-White, C. A.; Park, J.; Wightman, R. M. Anal. Chem. 2011, 83, 3563-3571
54. Ross, A. E.; Venton, B. J. Analyst 2012, 137, 3045-3051
55. Roberts, J. G.; Hamilton, K. L.; Sombers, L. A. Analyst 2012, 136, 3550-3556
56. Kile, B. M.; Walsh, P. L.; McElligott, Z. A.; Bucher, E. S.; Guillot, T. S.; Salahpour, A.; Caron, M. G.; Wightman, R. M. ACS Chem. Neurosci. 2012, 3, 285-292
57. Zachek, M. K.; Park, J.; Takmakov, P.; Wightman, R. M.; McCarty, G. S. Analyst 2010, 135, 1556-1563
58. Zachek, M. K.; Takmakov, P.; Moody, B.; Wightman, R. M.; McCarty, G. S. Anal. Chem. 2009, 81, 6258-6265
59. Park, J.; Takmakov, P.; Wightman, R. M. J. Neurochem. 2011, 119, 932-944
60. Hashemi, P.; Dankoski, E. C.; Lama, R.; Wood, K. M.; Takmakov, P.; Wightman, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 11510-11515
61. Shon, Y. M.; Lee, K. H.; Goerss, S. J.; Kim, I. Y.; Kimble, C.; Van Gompel, J. J.; Bennet, K.; Blaha, C. D.; Chang, S. Y. Neurosci. Lett. 2010, 475, 136-140
62. Bledsoe, J. M.; Kimble, C. J.; Covey, D. P.; Blaha, C. D.; Agnesi, F.; Mohseni, P.; Whitlock, S.; Johnson, D. M.; Horne, A.; Bennet, K. E.; Lee, K. H.; Garris, P. A. J. Neurosurg. 2009, 111, 712-723
63. Lee, K. H.; Blaha, C. D.; Garris, P. A.; Mohseni, P.; Horne, A. E.; Bennet, K. E.; Agnesi, F.; Bledsoe, J. M.; Lester, D. B.; Kimble, C.; Min, H. K.; Kim, Y. B.; Cho, Z. H. Neuromodulation 2009, 12, 85-103
64. Zhang, F.; Gradinaru, V.; Adamantidis, A. R.; Durand, R.; Airan, R. D.; de Lecea, L.; Deisseroth, K. Nat. Protoc. 2010, 5, 439-456
65. Borue, X.; Condron, B.; Venton, B. J. J. Neurochem. 2010, 113, 188-199
66. Tsai, H. C.; Zhang, F.; Adamantidis, A.; Stuber, G. D.; Bonci, A.; de Lecea, L.; Deisseroth, K. Science 2009, 324, 1080-1084
67. Bass, C. E.; Grinevich, V. P.; Vance, Z. B.; Sullivan, R. P.; Bonin, K. D.; Budygin, E. A. J. Neurochem. 2010, 114, 1344-1352
68. Heien, M. L.; Phillips, P. E.; Stuber, G. D.; Seipel, A. T.; Wightman, R. M. Analyst 2003, 128, 1413-1419
69. Lin, Y.; Trouillon, R.; Svensson, M. I.; Keighron, J. D.; Cans, A.-S.; Ewing, A. G. Anal. Chem. 2012, 84 (6) 2949-2954