擴(kuò)散系數(shù)是描述物質(zhì)擴(kuò)散過程的重要參數(shù)，而用膜池法、放射性或熒光示蹤法、分子動(dòng)力學(xué)模擬等現(xiàn)有方法無法原位進(jìn)行生物體系中離子擴(kuò)散系數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量。本文利用離子選擇性微電極響應(yīng)迅速、高選擇性、高靈敏度、高空間分辨率、對(duì)樣品無污染等優(yōu)勢(shì)，通過分析單個(gè)植物細(xì)胞原生質(zhì)體在培養(yǎng)液中破裂時(shí)所形成的離子濃度脈沖信號(hào)，建立了相應(yīng)的點(diǎn)源擴(kuò)散模型，推導(dǎo)出了描述離子濃度隨時(shí)間變化的理論公式，并通過該公式對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的脈沖信號(hào)進(jìn)行擬合，得到了離子的擴(kuò)散系數(shù)，從而建立了一種用離子選擇性微電極原位測(cè)定離子擴(kuò)散系數(shù)的新方法，并將其應(yīng)用于蘆薈細(xì)胞原生質(zhì)體破裂時(shí)離子擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)定，得到了Ca~(2+)、Na~+和K~+的擴(kuò)散系數(shù)分別為(6.51±0.12)×10-6、(2.93±0.15)×10-5和(3.03±0.35)×10-5cm2/s。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，擬合得到的Ca~(2+)、Na~+和K~+擴(kuò)散系數(shù)均略高于已報(bào)道的數(shù)值(純水中)，這一現(xiàn)象的產(chǎn)生可能是因?yàn)樵|(zhì)體是在低滲液中吸水膨脹，細(xì)胞膜內(nèi)壓力升高產(chǎn)生內(nèi)外壓力差，該壓力差會(huì)加速細(xì)胞破裂時(shí)離子的擴(kuò)散。這一方法對(duì)生物體系無干擾，較好地解決了生物體系中離子擴(kuò)散系數(shù)原位實(shí)時(shí)測(cè)量的難題。