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1、什么是微電極

電化學(xué)的研究中常見的電極尺寸是毫米級別，由于其尺寸比較大，限制了其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。微電極是指至少在一維尺度上低于２５ μｍ 的電極，其尺寸小于擴(kuò)散層厚度。微電極相對于傳統(tǒng)電極，具有多種優(yōu)勢，如尺寸小，電流密度高、響應(yīng)快速、IR降小、信噪比高、傳質(zhì)速度快、易達(dá)到穩(wěn)態(tài)等，微電極的這些特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)快速、高靈敏度的檢測。

按照不同的電極制作材料，微電極主要分為非金屬微電極和貴金屬微電極兩類。非金屬微電極中多以碳超微電極、碳纖維微電極和碳納米管功能化微電極為主，在貴金屬微電極中，鉑微電極和金微電極廣泛。根據(jù)微電極的形狀特點(diǎn)，微電極可分為微盤電極，微圓盤電極和微環(huán)電極，微陣列電極等。絲網(wǎng)印刷電極和薄膜微電極是目前應(yīng)用比較多的兩種微電極。

2、微電極制備方法

微電極的制備方法多種多樣，有電沉積法、電化學(xué)刻蝕法、激光拉制法和內(nèi)部填充法等，以及自組裝技術(shù)、化學(xué)氣相沉積、模板法、離子束刻蝕技術(shù)、絲網(wǎng)印刷術(shù)、紫外光照射化學(xué)鍍層技術(shù)等新方法。

制備微電極的傳統(tǒng)方法中多以電沉積法和電化學(xué)刻蝕法為主，其中電化學(xué)刻蝕法成本低、儀器簡單、重現(xiàn)性好，經(jīng)過多次絕緣之后方可得到尺寸更小的微電極，但制備過程較為繁瑣，電化學(xué)刻蝕法多以制備半球型微電極為主。通過各種方法制備的微電極有碳超微電極，碳納米管微電極，碳纖維微電極，鉑微電極，金微電極，用于單細(xì)胞檢測，活體分析，多巴胺、葡萄糖等生化物質(zhì)檢測，氧氣、超氧根離子等小分子物質(zhì)檢測等。

3、微電極產(chǎn)品介紹及應(yīng)用

微電極種類繁多，不同生產(chǎn)廠家開發(fā)的產(chǎn)品也不同。介紹幾種常用的微電極產(chǎn)品。

西班牙Micrux 采用光刻技術(shù)，以及金屬沉積和剝離過程制備了薄膜金屬微電極，電極材料是鉑或金，金屬微電極的尺寸為10x6x0.75mm，體積小，檢測靈敏度高，低試劑消耗和成本效益低，適合1-5ul樣品的檢測。薄膜金屬微電極有多種類型，包括金屬單電極，金屬微多電極，微陣列電極，叉值微電極，叉值微陣列電極，環(huán)狀叉值陣列電極，以及結(jié)合微流控開發(fā)的微流控微電極等，并提供適合微電極的多功能工作平臺，液滴和流動狀態(tài)下的檢測，適合開發(fā)生物傳感器和流動狀態(tài)下的檢測。

英國的zimmer and Peacock 采用絲網(wǎng)印刷電極等微電極制備多種類型適合不同分析物的生物傳感器，如葡萄糖傳感器，氧氣傳感器, 一氧化氮傳感器，pH傳感器，乳酸鹽傳感器，過氧化氫傳感器，氯離子傳感器（Cl-），鉀離子傳感器（K+），鈣離子傳感器（Ca2+），硝酸鹽傳感器（NO3-）, 磷酸鹽傳感器（HPO42-），硫酸鹽傳感器（SO32-）, NADH傳感器，GLO 傳感器，CGM 傳感器，尿酸傳感器，微針陣列等。

微電極在生命分析領(lǐng)域中的細(xì)胞檢測、活體生物原位分析等方面具有廣泛應(yīng)用。在微電極表面進(jìn)行修飾之后可以用來實(shí)現(xiàn)高選擇性和高靈敏檢測細(xì)胞和活體中神經(jīng)遞質(zhì)類物質(zhì)的含量以及體內(nèi)一些NO,CO關(guān)鍵信號分子。微電極可以廣泛應(yīng)用于活體分析、生物傳感、生物細(xì)胞檢測、掃描探針顯微鏡領(lǐng)域、毛細(xì)管電泳?電化學(xué)檢測系統(tǒng)、生命科學(xué)、食品學(xué)和環(huán)境分析與監(jiān)測等各個領(lǐng)域，用于開發(fā)化學(xué)傳感器，生物傳感器，用于快速，高靈敏度的檢測。