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.     

那可汀在水／1，2－二氯乙烷微界面转移的机理研究及分析测定

本文用循环伏安法研究质子化那可汀在水／１，２－二氯乙烷微界面的转移机制，计算了与界面转移有关参数，并且研究了那可汀的界面电位响应，将那可汀液／液界面微电极用于测定人尿中那可汀含量，回收率为９２％～１０６％，检测下限为３×１０－５ｍｏｌ／Ｌ。     

掺杂球形氢氧化镍电化学行为研究

采用循环伏安法研究了Ｎｉ（ＯＨ）２粉末微电极,认为Ｎｉ（ＯＨ）２微电极电化学过程是一个准可逆过程且电极反应在Ｎｉ（ＯＨ）２／ＮｉＯＯＨ之间进行．研究了在阳极过程中掺杂元素对Ｎｉ（ＯＨ）２质子扩散系数的影响,发现掺Ｃｏ后比纯Ｎｉ（ＯＨ）２的扩散系数提高近１倍,而掺Ｚｎ后则扩散系数有所降低．掺Ｃｏ和Ｚｎ后Ｎｉ（ＯＨ）２电极的析氧电位均比纯Ｎｉ（ＯＨ）２的析氧电位有所提高．     

毛细管微电极制备参数优化

采用电解氯化法制备Ag/AgCl参比电极,结合铂丝辅助电极及毛细玻璃管制作微区电化学测试用毛细管微电极,借助电化学测试及微观形貌分析研究了不同电解工艺参数及毛细管管口口径对微电极性能的影响。结果表明,随着电解极化电流密度、极化时间、电解液浓度的增加,所制备的Ag/AgCl参比电极稳定性先增加后降低,在浓度为0.25mol/L的HCl溶液中以3.2mA/cm~2的极化电流密度极化30min时,所制Ag/AgCl参比电极稳定性最佳;将微电极的毛细管管口口径控制在50～110μm时,可保证较高的微区电化学测试成功率。     

聚亚甲蓝修饰碳纤维微电极的性质及对多巴胺的电催化测定

用循环伏安法研究了亚甲蓝在活化的碳纤维微电极上电聚合成膜的方法和条件,并对该聚合膜修饰电极的电化学性质进行了探讨.该膜修饰的电极对多巴胺有较强的催化作用,催化峰电流与底物浓度在2.0×10-6～1.2×10-4mol/L范围内呈线性关系.在一定的条件下,该膜修饰电极能有效消除多巴胺和抗坏血酸的相互干扰,使多巴胺和抗坏血酸的催化峰电位差达210mV.用这种微电极对注射液中的多巴胺进行测定,回收率在98.75%～101.5%之间.该检测过程无需除氧,可望用于活体分析.     

生物芯片碳微电极的C-MEMS工艺研究

采用C-MEMS(carbon-microeletromechanic system)新型工艺制备碳微电极,将光刻胶经光刻、热解而得到导电碳微电极图形.利用国产BP212光刻胶及进口SU-8光刻胶高温热解分别得到方块电阻为120 Ω/□的平面碳微电极和厚度约为7 μm的柱状三维电极.该工艺与金属微电极制备方法相比,具有工艺简单、成本低、可重复性强,设计灵活的优势,所制备得到的碳微电极具有良好的电学性能,满足使用要求.     

温度扫描控制仪及其在电化学研究中的应用

设计安装了具有温度扫描功能的低温电化学研究用温度控制仪，并测量了四氯苯醌在二甲亚砜和乙腈溶剂中的极限电流随温度的变化关系。     

基于线性范围可调的适配体功能化微电极的鼠脑中钾离子的活体分析（英文）

钾离子(K⁺)广泛参与多种生理病理过程,其异常变化与脑缺血等脑部疾病的发生密切相关。在体内获取K⁺的变化对了解K⁺在大脑功能中发挥的作用具有重要意义。我们开发了一种基于单链DNA诱导结构变化的微电极,用于高选择性地检测大脑中的K⁺。电化学探针主要由三部分组成,其中适配体片段用于特异性识别K+,末端炔基基团用于高稳定组装探针于金表面,头部修饰的二茂铁基团作为电化学活性基团提供响应信号。结果表明通过合理地调控适配体的烷基链的长度,可以有效调节微电极的线性响应区间。其中优化后的电极LAC电极对K⁺检测体现出了高的选择性,在10μmol·L^-1-10 mmol·L^-1的线性范围展示了良好的线性关系。最终该新型微电极被成功应用于活体小鼠大脑中K⁺的实时检测。     

神经元集群电信号探测用微电极阵列

介绍了一种用于神经元集群电信号探测的2 x2微电极阵列芯片.该芯片集成了4个直径为20 μm、中心间距为100μm的圆形微电极.4个电极点周围都布满地线作为参考电极,4个电极点与参考电极的间距分别为5,10,15和20μm.芯片版图设计及验证采用华大九天系统设计软件Zeni完成,并通过无锡CSMC公司的0.6 μm DMDP CMOS标准工艺实现,芯片面积为O.28mm x0.40mm.对芯片进行了在晶圆电学测试,采用频率为10 Hz～1MHz,幅度为50 mV的正弦信号作为输入信号,分别测试4个电极点的阻抗特性.测试结果表明,在10 kHz处4个电极点的等效阻抗模值在0.7～2.1 MΩ之间,达到了细胞外电信号测量的要求.在芯片表面进行了1-929细胞和胎鼠海马神经元培养实验,结果表明芯片经过表面生物相容性修饰后可用于细胞外电信号测量.     

采用微电极测定球形填料结构对传质过程的影响

为优化球形生物填料结构设计,研究通心多孔柱体结构对SNPTM型悬浮型球形生物填料传质过程的影响。制备溶解氧微电极,检测沿填料半径方向上的溶解氧分布情况。通过径向溶解氧分布曲线,结合扩散-反应方程拟合获得填料内部溶解氧有效扩散系数。拟合结果表明:填料内部的溶解氧传质属于紊流扩散;在外界条件相同的情况下,堵上通心多孔柱体后溶解氧有效扩散系数降低至原来的65%。通心多孔柱体对传质过程的影响主要体现在沿填料半径方向的内层区域范围内。