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。     

微盘电极应用-聚在乙二醇离子导体中的伏安分析

在聚乙二醇离子导体中, 研究了二茂铁在其中的伏安性质, 结果表明如果电活性物质与聚合物溶剂不发生相互反应, 那么电活性物质在聚合物溶剂中的扩散仍然遵循Fick扩散方程, 其伏安结果可以定量描述。提出了在聚合物离子导体中不需要知道电活性物质的摩尔浓度就可估算扩散系数的伏安方法, 探索了在聚合物离子导体中电活性物质的扩散规律。     

微铂电极的预处理方法

本文推荐采用超声波清洗法对微铂电极进行预处理。这种预处理方法可确保微铂电极不受损伤,并可获得重现性良好的测试结果。     

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.     

碳纤维微电极负载金纳米粒子用于芦荟多糖的在体动态监测

建立了一种对活体芦荟储水凝胶组织中芦荟多糖进行在体实时动态检测的电化学方法. 通过在活体芦荟植株凝胶中嵌入高灵敏度的纳米金粒子修饰的碳纤维微电极, 对不同光照条件下芦荟植株中的芦荟多糖进行在体动态监测, 进而评价植株应激外界环境下芦荟多糖含量的实时变化. 实验结果表明, 纳米金粒子修饰的碳纤维微电极对芦荟储水凝胶组织中芦荟多糖具有显著的电催化活性, 不同光照环境下生长的芦荟植株中芦荟多糖含量的动态变化具有显著的统计学差异. 该修饰电极可用于芦荟植株中芦荟多糖动态变化的在体实时监测, 使电化学检测方法有望成为监测植物光合作用程度的一种快捷检测手段.     

基于微电极阵列的睡眠剥夺大鼠海马区神经电活动检测

Sleep deprivation (SD) is the partial or complete loss of sleep and has long been used as a tool in sleep research to interfere with normal sleep cycles in rodents and humans. The progressively-accumulating sleep pressure induced by sleep deprivation can lead to a variety of physiological changes and even death. Compared to traditional detection methods, in vivo detection of neuronal activity using micro-electromechanical system (MEMS) technology following sleep deprivation can help fully elucidate the effects of sleep deprivation at the cellular level. Herein, a computer-controlled rotary roller was used to completely deprive rats of sleep for 14 days and 16-channel microelectrode arrays (MEAs) were fabricated and implanted into the rat hippocampus to measure neural spikes and local field potentials (LFPs) in real-time. The hippocampus is involved in learning and memory and has been the focus of intensive research aimed at understanding the function of sleep. This study was performed to measure the changes in neuronal activity in the rat hippocampus induced by sleep deprivation as well as their overall impact on the brain. After sleep deprivation, both the pyramidal- and inter-neurons showed a higher amplitude and more intense firing patterns. The fast-firing pattern of the neurons after sleep deprivation indicated elevated excitability in the prolonged awake state. In addition, the LFP of the sleep deprived rats fluctuated more frequently. The power of the LFPs in the low-frequency band (0–50 Hz) was calculated, showing increased power of the delta, theta, alpha, and beta bands after sleep deprivation, especially for the delta band (0.1–4 Hz). Generally, LFPs are generated by all types of neural activity in the neural circuit, and the changes in the low frequency band power suggested decreased arousal and increased sleep pressure induced by sleep deprivation, which could further impair brain function. This study was mainly aimed at measuring electrophysiological changes induced by sleep deprivation in the rat brain. Typically, neuronal activity changes were accompanied by the alternation of specific neurotransmitters in the brain. In the future, it will be essential to focus on measuring the concurrent change of electrophysiological and neurochemical signals to better examine the impact of sleep deprivation on brain function.     

辣根过氧化酶在纳米金／氧化锌球腔微电极阵列上的直接电化学研究

利用Langmuir - Blodgett技术和溶胶-凝胶(sol -gel)法在氧化铟锡(ITO)电极表面制备了有序的纳米金／氧化锌(nano-Au/ZnO)球腔阵列,并采用扫描电镜表征了nano-Au/ZnO球腔阵列的形貌.该阵列的循环伏安曲线具有微电极特性.将辣根过氧化酶(HRP)直接固定于nano-Au/ZnO...     

H2O2在具有纳米结构的Rh微电极上的电催化氧化（英文）

在含有C12EO8(Octaethyleneglycol Monododecyl Ether)的H1溶致液晶相中Pt微电极上电沉积Rh介孔膜.该电极在中性、低浓度(CH2O2<10 mmol.L-1)条件下,对H2O2有较好的氧化还原响应及稳定性.由于电流磁滞效应,H2O2在Rh介孔膜微电极上的氧化与电位相关,且遵循与Rh(OH)3有关的CEE(Chemical reaction step by two sequential electrochemical steps)反应机制.H2O2浓度较大时,由于孔电极表面其结合点位趋于饱和或孔内溶液酸化的反应限制,电流呈现一平台.Rh介孔膜厚度小于200 nm的电极,H2O2浓度校正曲线符合膜孔反应一维扩散模型.     

细胞电融合芯片技术的发展及展望

细胞电融合芯片技术是最近十几年来发展迅速的一种细胞融合方法,它可以广泛用于遗传学、动植物远缘杂交育种、发育生物学、免疫学、医药、食品以及农业等领域的基础研究和应用开发。由于其不仅具有可控性强、操作简便、对细胞无毒害等优点,还比传统细胞电融合技术更安全、快捷、高效、便携、集成度高,而且便于实验观察,样本消耗少,因此,在国内外广受关注。本文综述了细胞电融合芯片技术的基本原理、实现方法、研究进展,并对其未来发展作了展望。     

基于光学标测技术和MEA技术的植物电研究概述

植物电信号的研究进展很大程度上依赖于测量技术的发展。目前对于微电极等测量技术而言,多方面因素的限制使得同时测量2个以上细胞的电活动基本无法实现,因此对植物群体细胞电活动规律的研究进展较小。本文介绍了2种可以同时对植物群体细胞电活动进行测量并具有空间分辨率的测量技术-依赖于电压敏感染料的光学标测技术和微电极阵列技术。分别介绍了光学标测技术的测量原理、电压敏感染料的特性、系统构成、信号提取方法等内容,并列举了在植物细胞电信号测量方面的应用实例,概述了影响植物电信号光学标测的因素;阐述了微电极阵列技术的系统组成、阵列微电极的特征、测量依据及模型、影响测量的因素,并对阵列微电极在玉米幼根测量中的应用做了简要介绍。最后对这2种测量技术在植物电信号测量中存在的一些问题进行了讨论。