自1949年以来，锂一直是治疗双相情感障碍(BD)的主要药物，这是一种以极端情绪波动为特征的心理健康疾病。但科学家仍然不清楚这种药物是如何起作用的，也不清楚为什么有些病人的反应比其他人好。现在，发表在ACS中央科学杂志上的研究人员开发了一种在活细胞中成像锂的方法，使他们发现双相障碍患者的神经元比健康对照组积累了更高水平的锂。

根据美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的数据，4.4%的美国成年人在一生中的某个时候都有双相障碍。研究表明，含锂的药物可以帮助双相障碍患者稳定情绪，降低自杀风险。然而，只有约三分之一的双相障碍患者对锂治疗完全有效，其余患者仅部分有效或完全无效。其中一个原因可能是该药物的治疗范围非常狭窄:在一定的血清锂水平以下，大多数患者没有反应，但在稍高的水平，他们可能会经历严重的副作用。能够直接测量患者神经元中的锂浓度，可以帮助科学家了解锂是如何作为药物发挥作用的，然后他们可以利用这一知识来优化剂量。因此Yi Lu和他的同事们想要开发一种方法来检测和测量活细胞中与治疗相关的锂浓度。

研究人员利用体外选择鉴定了一种DNA酶(DNAzyme)，该酶催化RNA探针释放荧光分子，因此只有在锂存在的情况下才会产生信号。DNAzyme对锂离子的选择性是其他金属离子的100倍，比如钠离子和钾离子，它们在人体细胞中存在的浓度要高得多，而且它足够敏感，可以检测到治疗范围内的锂离子浓度。为了证明这一概念，研究人员收集了双相障碍患者和健康捐赠者的皮肤细胞，将它们重新编程成干细胞，然后分化成神经元。该团队使用基于dnazyme的传感器和治疗相关剂量的锂来治疗神经元。利用荧光显微镜，研究人员发现，双相障碍患者和健康对照组的未成熟神经元积累了相似水平的锂，但双相障碍患者的成熟神经元积累的锂水平高于成熟对照组神经元。研究人员说，新的锂传感器是一个强大的工具，可以更好地理解锂在治疗双相障碍中的作用。