多巴胺在维生素B1修饰碳黑微电极上的电化学行为研究

多巴胺(DA)是儿茶酚胺类化合物之一，是生物体内的重要神经递质。自20世纪70年代初，分析化学家发现神经递质的电化学性质以来，其行为一直是生命科学研究的热点之一。因此，对其测定方法的研究无论是在生理功能研究方面，还是在临床应用方面都有重要意义。本实验首次将VB1修饰到碳黑微电极上，研究在该电极上的电化学行为。实验证明，DA在该电极上反应基本可逆，且灵敏度高。同时，由于该电极完全消除抗坏血酸(AA)的干扰，用这种电极测定DA的含量，方法简单、准确、结果满意。     

苏卡因液／液界面微电极的伏安研究

本文研制了基于双节式微滴管顶端的１，２－二氯乙烷／水界面的微电极，利用循环伏安法、不对称扫描循环伏安法、溶出伏安法对苏卡因的转移机制进行了详细研究，计算了有关界面转移参数，分析检测限为６．８×１０（－６）ｍｏｌ／Ｌ，平均回收率９８．７％。     

植入式双面柔性神经微电极制作方法的研究

为了减小植入损伤,提高神经微电极刺激或记录的空间密度,提出了一种基于聚合物基质材料的植入式双面柔性神经微电极的制作工艺和方法.该方法采用光敏型聚酰亚胺(Durimide 7510)作为微电极的基质材料,通过粘结剂局部键合和电化学腐蚀牺牲层的方法实现电极翻转以制作反面电极.同时采用了一种基于应力集中的凹槽结构,以保证所得微电极形状的规整性.微电极的SEM和电学性能测试结果表明,微电极的结构形貌和电学性能满足植入式电极的要求.     

碳纳米管在MEMS微电极中的应用研究

采用丝网印刷技术,将配制好的碳纳米管浆料涂敷到金属衬底上,形成碳纳米管薄膜,用四探针仪及表面轮廓仪分别测量了薄膜的方块电阻和表面粗糙度。结果表明,将碳纳米管球磨1 h,以质量比10%~12%与有机溶剂混合配制成浆料,丝网印刷后在真空烘箱内加热至100℃,干燥1 h,最后350℃烧结40 min,所获得的碳纳米管薄膜具有较好的导电性和较平整的表面。根据测量结果,优化了工艺参数,并结合微细加工技术获得了碳纳米管MEMS微电极。     

基于铜纳米簇的硝酸根微传感器的研究

基于循环伏安扫描(CV)的电化学沉积方法制备出多孔性纳米簇状结构铜膜,结合采用微机电系统(Micro electro mechanical systems,MEMS)技术制备的微电极芯片,研制出用于NO3-检测的安培型微传感器。考察该微传感器对NO3-的响应性能,在6.25~300mmol/L浓度范围内,灵敏度为0.0526mA/(mmol/L),线性度99.93%;在300~3500mmol/L浓度范围内,灵敏度为0.0353mA/(mmol/L),线性度99.18%。与文献报道相比,该传感器表现出更高的灵敏度。考察水体中常见的NO2-,Cl-,HPO42-/PO43-,SO42-,HCO3-/CO23-,Na+和K+等离子对该传感器的干扰性能,传感器表现出较好的抗干扰性能。采用该微传感器对实际水样进行测试,测试结果与具有权威资质的测试公司的测试结果之间具有一定的相关性。实验结果表明,采用循环伏安沉积方法在微电极表面制备的纳米簇状结构的铜敏感膜,比表面积大,催化活性高,对NO3-表现出了很好的敏感特性和选择性,适用于对微量NO3-的检测。     

质子惰性介质中芳香族硝基化合物在铂微电极上的电化学行为

采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)技术,以铂微电极为工作电极,大面积铂丝为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,研究了不同芳香族硝基化合物(NA)(硝基苯、硝基萘和间二硝基苯)在含有四丁基高氯酸铵(TBAP)电解质的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)有机溶液中的电化学行为,并探讨了扫描速率、硝基数目和苯环数目等因素对硝基电化学还原特性的影响.结果表明:三种芳香族硝基化合物在铂微电极上的反应均为扩散控制的准可逆过程;苯环上硝基数目的增加容易使硝基在较低电位下还原;苯环数目的增加导致硝基的还原峰电流急剧减小.     

一氧化氮在水杨醛谷氨酸合镍修饰碳黑微电极上的电催化氧化

制备了水杨醛谷氨酸合镍修饰碳黑微电极,试验了修饰电极对一氧化氮的电催化氧化性能。试验结果表明,在pH 6.8的磷酸盐中,一氧化氮在该电极上的线性范围为4.0×10-8~1.0×10-5mol.L-1;检出限(3σ)为1.0×10-8mol.L-1。将此电极用于3种模拟样品的分析,并在此基础作回收率试验,测得RSD(n=8)值在1.9%~2.8%之间,回收率在97%~105%之间。在一氧化氮浓度1.0×10-6mol.L-1的水平上进行精密度试验,测得RSD(n=10)为2.2%。     

硼掺杂金刚石微电极

介绍了金剐石各类微电极的制作方法和表征方法以及硼掺杂金刚石微电极(BDDME)的优异电化学特性,如宽电势窗口、低背景电流、极高的电化学稳定性等.对BDDME在毛细电泳、生物探测、痕量物质检测等方面的应用,以及BDDME的实验研究和实际应用前景进行了评述.     

适用于神经接口的硅基微电极制作

采用表面MEMS工艺制作了二维多通道的硅基微电极阵列,用于提取脑神经电信号.在整个工艺制作过程中需要三步光刻,制作的硅针长1.2mm,宽100μm,厚30μm,同时各个记录点的间距为200μm,可以形成良好的信号隔离.对微电极的阻抗特性进行了体外测试,结果表明,随着频率由0变为10MHz,单个记录点阻抗由14MΩ下降到1.9kΩ.将微电极黏附到印刷线路板,通过金丝压焊提取各个通道信号,大大提高了植入的可操作性以及信号提取的可靠性.     

便携式脑电信号采集与分析装置的设计及其应用

文中设计一套应用于自由活动动物脑电信号采集与分析的便携式装置,这种体积小、重量轻、实时检测的装置可以采集与分析自由活动大鼠运动行为的脑电信号,进而研究特定动物的运动行为与脑部电信号之间的对应关系。首先将微电极植入大鼠特定大脑皮层,通过模拟电路采集来自微电极的脑电信号,经过滤波、放大,调理后进入片上可编程系统PSoC并进行数据的模拟转换和处理,再通过无线USB模块进行实时传输数据至PC端,最后在LabVIEW界面下实现实时分析并显示动物脑区局部场电位。该研究为多方面、多角度和多层次的研究大脑复杂性和未知性提供小型化设备平台。