微电极制备、表面修饰及活体/单细胞电分析应用

微电极是指至少在一维尺度上不大于25μm的电极。微电极由于尺寸小而具有一些常规电极无法比拟的性质,如具有电流密度高、响应速度快、欧姆压降(iR降)小、信噪比高等特点。微电极特殊的性质使其在电化学测试中具有独特的优点和重要性,并在分析化学、生物学及医学等方面得到了广泛应用,尤其在生命分析领域如在单细胞检测和活体分析中具有众多重要的应用。微电极的设计制备是微电极电化学发展应用的关键,目前涌现出的制备微电极的技术有电化学刻蚀法、电沉积法、自组装技术、化学镀层技术等,这些制备方法为快速制备微电极提供了可能性。本文综述了近年来微电极的研究进展,包括微电极的特点、分类、制备方法及其单细胞检测和活体分析方面的应用,最后提出了微电极面临的挑战与发展方向。     

石墨烯基微电极的制备及其在电化学传感中的应用

微电极由于灵敏度高、响应快、样品用量少、操作简便等特点,近年来在化学分析、生物医学、食品安全、环境检测等领域引起人们的广泛关注。 石墨烯具有超高的比表面积、优异的电子迁移率及良好的生物相容性等优点,近年来在电化学传感领域展示出巨大的发展前景。 本文围绕石墨烯基微电极的制备及其在电化学传感中的应用展开,总结了近年来国内外同行基于石墨烯修饰微电极和石墨烯微电极在重金属离子、多巴胺、葡萄糖、H₂O₂等分子检测方面取得的研究成果。 同时探讨了石墨烯基微电极在电化学传感方面面临的挑战和发展前景。     

用丝网印刷技术制备薄膜微电极的方法研究

对丝网印刷术在微电极制备方面的应用作了系统和详尽的描述,对绷网、制阳图底板、涂布感光胶、晒网、显影、坚膜、印刷等印制各步骤中所需注意事项和技巧作了总结。考察了标记方式、曝光时间、显影时间等的影响,并在优化条件下制成了微电极。用1mmol／L铁氰化钾在微电极上进行循环伏安扫描实验。结果表明,所制得的微电极条具有良好的电化学性能。用此方法可大批量制得廉价的适用于电化学研究和应用的微电极条。     

微电极技术在电化学中的应用

近年来,微电极越来越多地应用于电化学研究。目前已有响应速度较快的检测微电流的电子设备,这种小尺寸的微电极在电化学测试中有独特的优点和重要性,并在医学、生物学及分析化学等方面得到了应用。     

微电极在电化学动力学研究中的应用

本文介绍了微电极在电化学动力学研究中的应用及优越性；论述了用微电极测定电化学动力学参数的原理和方法。     

基于微流体脉冲驱动控制技术的电化学微流控芯片制备方法

基于微流体脉冲驱动控制技术搭建了电化学微流控芯片的制备系统.首先将纳米银墨水和甘油溶液分别微喷射到玻璃基底表面形成微电极图形和微流道液体阳模图形;然后分别进行烧结和聚二甲基硅氧烷(PDMS)模塑工艺制得微电极和微流道;最后将微电极和微流道键合形成电化学微流控芯片.研究了系统参量对液滴产生的影响以及液滴直径和重叠率对液滴成线的影响,制得的微电极最小线宽为45 μm、厚度为2.2 μm、电阻率为5.2 μΩ·cm,制得的微流道最小线宽为35 μm,流道表面光滑.采用制得的电化学微流控芯片进行了葡萄糖浓度的电化学流动检测.结果表明,葡萄糖溶液的浓度与响应电流具有较高的线性关系,可对一定浓度范围内的葡萄糖溶液进行定量检测.基于微流体脉冲驱动控制技术的电化学微流控芯片制备方法具有微喷射精度高、重复性好,制备系统结构简单、成本低廉等优点,可用于生化分析、生物传感器等领域的芯片制备.     

用于细胞检测的微电极传感器设计及传感分析

本文针对肿瘤细胞的活性检测、神经细胞的神经递质检测与巨噬细胞等的氧化损伤检测等细胞检测中的核心问题,简要介绍电化学生化传感器和传感方法在细胞检测领域的应用和发展,重点对不同微电极结构的电化学传感器的设计制作、细胞检测方法及应用进展进行了综述。电化学生化传感器从单一检测电极向集成多功能和阵列式电极发展,从单个电极传感检测模式向芯片集成微电极式传感系统发展,而在其生物相容性、检测限和检测效率等方面尚需进一步提升和拓展。基于微机电系统(MEMS)技术制作的微电极研制,电极表面的多种化学和生物修饰的敏感膜研究,从硅基到聚合物柔性基底电极的材料拓展,小体积、植入式、可穿戴式的电化学生化传感器研制等是目前发展的方向,其在临床检验、精准医疗、运动健康监测、老年健康服务等诸多领域中显示出巨大的应用前景。     

聚吡咯涂层的电化学合成及对神经微电极电性能的影响

通过改变掺杂剂种类、反应时间、电流密度等合成条件, 在神经微电极表面通过电化学沉积一系列厚度及形貌不同的导电高分子聚吡咯(PPy)涂层. 通过X射线光电子能谱及扫描电子显微镜对所得涂层化学组成及形貌进行表征.研究了PPy涂层对神经微电极电性能的影响. 电化学阻抗谱表明, 在神经信号相关的1 kHz频率处, 神经微电极阻抗值可降低至原来的1/55. 循环伏安曲线表明, 随PPy合成时间加长或电流密度提高, 电极总电容量随之增大.     

金微盘电极的加工和表征

微电极具有常规电极无法比拟的优良的电化学特性^[1,2].它包括单微电极和微电极阵列, 其中单微电极的整体尺寸小, 可用于微区分析研究. 目前微盘电极的工艺改善目标主要包括: 电极整体尺寸小、 电极材料和绝缘层之间的粘附性高及电极具有明确的和可重复的形状和尺寸等^[3]方面.     

LaNi4.7Al0.3单颗粒微电极电化学行为的研究

报道了一种单颗粒微电极制备新方法, 并研究了LaNi4.7Al0.3球形单颗粒微电极的电化学行为.