微電極是什么意思？微電極傳感器主要是基于兩電極體系(工作電極和對電極)和三電極體系(工作電極、對電極和參比電極)兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行研發(fā)的。三電極與兩電極結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在于微電極傳感系統(tǒng)是否包含參比電極。

兩電極體系隨著電極表面持續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，工作電極的電位產(chǎn)生偏移，電極上的電流始終在變化，此時(shí)就難以控制實(shí)驗(yàn)的條件，既要實(shí)現(xiàn)控制電壓又要測量電流就會(huì)使系統(tǒng)變得十分不穩(wěn)定，導(dǎo)致傳感器的性能下降。三電極體系中，工作電極是主要的研究和操作對象，通過電極表面的固化酶氧化還原產(chǎn)生電流以實(shí)現(xiàn)工作電極的極化。參比電極用來為工作電極提供基準(zhǔn)電壓，由AgCl制成，對電極使用惰性金屬鉑制成，這種兩種電極都不會(huì)被極性化，因此不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)中的電流。

圖芯云納米玻璃基叉指電極產(chǎn)品

三電極體系是指工作電極、對電極和參比電極均在微電極芯片上制備。工作電極采用金電極作為基底電極,參比電極可采用絲網(wǎng)印刷或銀膜氯化的方法制備全固態(tài)微型銀/氯化銀電極，對電極則為片上鉑電極。

圖三電極體系微電極示意圖

對三電極檢測葡萄糖進(jìn)行原理說明，溶液中的葡萄糖被電極表面固化的酶還原產(chǎn)生過氧化氫，對工作電極施加電壓，電離過氧化氫產(chǎn)生氫離子，促進(jìn)電流從工作電極流出。此時(shí)電流大小與電離產(chǎn)生的電子量成正相關(guān)，反應(yīng)速率決定電流大小從而得到血糖濃度?？刂苹芈酚蒞E和RE組成，維持施加在工作電極上的電壓恒定，且回路中不包含極化電流，不影響極化狀態(tài)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。CE和WE經(jīng)溶液中形成極化回路，P為極化電源。

圖三電極體系微電極原理示意圖

工作電極表面產(chǎn)生的氧化還原，并在電壓的作用下進(jìn)一步電離得到游離電子，上式為葡萄糖氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程。葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖產(chǎn)生葡萄糖酸和過氧化氫，過氧化氫的強(qiáng)氧化力，使氫離子不會(huì)還原成氫。電流使過氧化氫解離以獲得兩個(gè)自由電子。根據(jù)測得的電荷數(shù)，可以計(jì)算出葡萄糖濃度。實(shí)際應(yīng)用中，不可避免存在微量的反應(yīng)電流會(huì)流過參比電極，改變控制回路的電壓，產(chǎn)生錯(cuò)誤的測量結(jié)果。因?yàn)檫@種現(xiàn)象的存在，必須要恒電位電路來滿足三電極穩(wěn)定工作條件的這一特性。