突(tu)破肉眼極(ji)限！微電極(ji)如何(he)實(shi)現環境監測(ce)的高精度(du)無(wu)損測(ce)量？

       微電極(ji)分(fen)析系統作為(wei)基於電(dian)化(hua)學(xue)原理的高精度(du)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)，憑(ping)借(jie)其技術特性(xing)，實(shi)現了對微觀(guan)環境中化(hua)學(xue)參(can)數的高分(fen)辨(bian)率(lv)監測(ce)，在多(duo)個(ge)科學(xue)領域(yu)發(fa)揮著(zhe)重要(yao)作用(yong)。

       該(gai)系統的核心(xin)工(gong)作原理是(shi)借(jie)助(zhu)微米級電(dian)極(ji)，通(tong)過電化(hua)學(xue)反應將化(hua)學(xue)信號轉(zhuan)化(hua)為(wei)電信(xin)號，從(cong)而(er)實(shi)現對目標(biao)物(wu)質(zhi)的高靈敏(min)度(du)檢(jian)測(ce)。以(yi)氧微電極(ji)為(wei)例，其基於克拉克型氧電(dian)極(ji)原理，通(tong)過測(ce)量氧分(fen)壓獲(huo)取(qu)對(dui)應的電信號；此外(wai)，微電極(ji)陣列（MEA）還(hai)能記(ji)錄細胞外電(dian)位，為(wei)生(sheng)物(wu)電活動(dong)的研(yan)究提供(gong)有力(li)支(zhi)持(chi)。

       在(zai)實際應用(yong)中(zhong)，微電極(ji)分(fen)析系統展(zhan)現出強(qiang)大(da)的適應(ying)性(xing)和(he)實用(yong)性(xing)。在(zai)環境科學(xue)領域(yu)，於(yu)水(shui)體監(jian)測(ce)方面，它可實時(shi)測(ce)定溶解氧（DO）、pH值(zhi)、氧化(hua)還(hai)原電位（Eh）和(he)硫化(hua)氫(qing)（H₂S）等(deng)指標(biao)，助(zhu)力(li)評(ping)估水體自凈能(neng)力(li)與(yu)汙(wu)染(ran)狀(zhuang)況(kuang)；在沈積物(wu)監(jian)測(ce)中，能(neng)夠(gou)深入研(yan)究物質(zhi)擴(kuo)散(san)、微生(sheng)物(wu)群(qun)落(luo)結(jie)構(gou)功(gong)能(neng)以(yi)及汙(wu)染(ran)物(wu)生(sheng)物(wu)可利用(yong)性(xing)；應(ying)用(yong)於(yu)土壤(rang)監測(ce)時，實(shi)現原位檢(jian)測(ce)，避免(mian)傳統采(cai)樣(yang)對土壤(rang)結(jie)構(gou)的破壞，精準(zhun)呈(cheng)現汙(wu)染(ran)物(wu)濃度(du)與(yu)分(fen)布變(bian)化(hua)。生(sheng)物(wu)學(xue)領域(yu)，在(zai)植(zhi)物生(sheng)理(li)研(yan)究中，用(yong)於(yu)測(ce)量植(zhi)物葉(ye)片表(biao)層溶解氧變(bian)化(hua)，探(tan)究光合(he)作用(yong)和(he)呼吸(xi)作用(yong)影(ying)響；在動(dong)物(wu)組織研(yan)究裏(li)，可無損監(jian)測(ce)其內部(bu)pH值(zhi)和(he)溶解氧等(deng)生(sheng)理(li)指標(biao)，輔助(zhu)理(li)解(jie)生(sheng)物(wu)體內生(sheng)理(li)活動(dong)。化(hua)學(xue)與材(cai)料科學(xue)領域(yu)，它(ta)能(neng)測(ce)量微小區(qu)域(yu)離子濃(nong)度(du)和(he)電位變(bian)化(hua)，為(wei)化(hua)學(xue)反應動(dong)力(li)學(xue)研(yan)究提供(gong)精(jing)準(zhun)數據(ju)；同時(shi)用(yong)於(yu)研(yan)究材(cai)料電(dian)化(hua)學(xue)性(xing)能(neng)，如(ru)腐(fu)蝕速率(lv)和(he)電池(chi)性(xing)能(neng)。神(shen)經(jing)科學(xue)領域(yu)，通(tong)過植(zhi)入微電極(ji)陣列（MEA）構(gou)建(jian)神(shen)經(jing)接口(kou)系統，連(lian)接大(da)腦與(yu)外(wai)部設(she)備(bei)輔助(zhu)治療神(shen)經(jing)系統疾(ji)病(bing)，通(tong)過表(biao)面修(xiu)飾和(he)幾何(he)結(jie)構(gou)優化(hua)，還(hai)能提(ti)升MEA生(sheng)物(wu)相容性(xing)，降(jiang)低植(zhi)入後的免疫(yi)反應。

       微電極(ji)分(fen)析系統具(ju)備(bei)顯(xian)著(zhu)的技術優勢。其高空(kong)間(jian)分(fen)辨(bian)率(lv)使其能夠測(ce)量微米級或毫(hao)米級範(fan)圍(wei)內的化(hua)學(xue)變(bian)化(hua)，滿(man)足(zu)微觀(guan)尺(chi)度(du)研(yan)究需求(qiu)；支持(chi)實時監測(ce)與原位分(fen)析，在(zai)不(bu)破(po)壞(huai)樣(yang)本(ben)結(jie)構(gou)的前(qian)提下(xia)獲(huo)取(qu)數據(ju)，有效(xiao)避免(mian)樣(yang)品采集(ji)和(he)處理過程(cheng)中(zhong)的誤(wu)差(cha)；采用(yong)無(wu)損測(ce)量方(fang)式(shi)，對環境樣(yang)本(ben)和(he)生(sheng)物(wu)組織影響(xiang)極(ji)小；響應快(kuai)速，能在極(ji)短時間(jian)內達(da)到(dao)平(ping)衡，尤(you)其適合(he)動(dong)態監測(ce)場景。

       以(yi)智(zhi)感(gan)環境的多通(tong)道(dao)微電極(ji)分(fen)析系統（Micro2100）為(wei)例，該(gai)系統整(zheng)合(he)微電極(ji)、升降(jiang)臺和(he)自動(dong)分(fen)析系統，可獲(huo)取(qu)水(shui)體、沈積物(wu)、土(tu)壤(rang)和(he)植(zhi)物根(gen)際中DO、pH、Eh和(he)H₂S等指(zhi)標(biao)的高分(fen)辨(bian)率(lv)變(bian)化(hua)。在(zai)實(shi)際應用(yong)中(zhong)，它已(yi)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)於(yu)根系呼吸(xi)研(yan)究，監測(ce)植(zhi)物根(gen)系周圍的Eh值變(bian)化(hua)；在(zai)土(tu)壤(rang)修(xiu)復(fu)過程(cheng)中(zhong)，實時監測(ce)氧氣(qi)供(gong)應(ying)情況(kuang)，為(wei)科學(xue)研(yan)究和(he)實際應用(yong)提(ti)供了可靠的數據(ju)支持。 憑(ping)借(jie)高精度(du)、高靈敏(min)度(du)和(he)無損測(ce)量等(deng)顯(xian)著(zhu)優勢，微電極(ji)分(fen)析系統在(zai)環境科學(xue)、生(sheng)物(wu)學(xue)、化(hua)學(xue)和(he)材(cai)料科學(xue)等眾(zhong)多(duo)領(ling)域展(zhan)現出廣闊的應用(yong)前(qian)景，未(wei)來有望為(wei)各學(xue)科的深入研(yan)究和(he)發(fa)展提(ti)供(gong)更強(qiang)大(da)的技術支撐(cheng) 。