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微電極系統(tǒng)的應(yīng)用案例

更新時(shí)間:2024-09-12   點(diǎn)擊次數(shù):737次

微電極分析系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用案例非常廣泛,以下是一些具體的案例:

1. 植物葉片表層溶解氧(DO)變化趨勢監(jiān)測:通過使用100μm尖部的DO微電極,對(duì)植物葉片表層進(jìn)行10μm的穿刺,測量其在一天中DO的濃度變化情況,以研究植物光合作用和呼吸作用對(duì)DO的影響。

2. 苔蘚生長周期內(nèi)DO的變化:采集開始生長苔蘚的土樣,使用微電極對(duì)其進(jìn)行DO、Eh和pH相關(guān)測試,從上午6點(diǎn)到22點(diǎn),每隔一個(gè)小時(shí)就對(duì)其進(jìn)行一次測試,對(duì)比從白晝到黑夜苔蘚DO、Eh和pH的變化趨勢。

3. 研究苦草生長對(duì)附近水體微環(huán)境pH值和溶解氧DO的影響:使用末端為200μm的DO微電極和pH微電極,將電極固定在滑臺(tái)上,通過滑臺(tái)進(jìn)行上下、左右移動(dòng),將電極末端置于待測苦草葉片的附近水體中,用微電極測定附近水體微環(huán)境的pH和DO的晝夜變化。

4. 水稻生長周期內(nèi)水稻土的氧化還原電位的變化:使用200μm的Eh微電極,將其插入到水稻土中,對(duì)水稻土的氧化還原值進(jìn)行定期測試,觀察水稻土未灌水前電位較高在500-600mV之間,灌水之后電位迅速下降,整個(gè)生長周期內(nèi)趨于穩(wěn)定,到生長后期電位升高。

5. 探究微生物投放劑量對(duì)湖泊水體以及底泥DO和Eh的影響:在某一水域里取七組沉積物水樣,將其中六組水樣加入不同量的微生物,剩余一個(gè)作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)樣。實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)一個(gè)月后,使用DO和Eh微電極對(duì)七組樣品進(jìn)行一個(gè)縱向梯度水上0.5cm到水下4.5cm的測試,水土界面零點(diǎn)以下DO值逐漸降低最后趨于0,微生物含量0.5%的樣品5mm左右達(dá)到零氧。

6. 微藻生物膜pH值分布的精確測量:美國猶他州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用微電極測量旋轉(zhuǎn)藻類生物膜反應(yīng)器(RABR)內(nèi)微藻生物膜pH值的方法,通過在不同深度處放置微電極,精確測量了生物膜內(nèi)的pH值變化,揭示了光合作用對(duì)生物膜內(nèi)部環(huán)境的影響。

7. 海洋微生物呼吸速率的測定:通過監(jiān)測微生物進(jìn)行有氧呼吸時(shí)消耗溶解氧的過程,可以間接反映微生物的代謝活動(dòng),微電極技術(shù)的高精度與實(shí)時(shí)性使得研究人員能夠?qū)崟r(shí)捕捉微生物呼吸過程中氧濃度的微小變化,揭示微生物代謝活動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化。

8. 神經(jīng)元活動(dòng)的監(jiān)測與刺激:微電極陣列(MEA)技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)研究中的應(yīng)用體現(xiàn)了微電極技術(shù)的高精度和多功能性,MEA能夠穩(wěn)定地記錄神經(jīng)元的電活動(dòng),包括動(dòng)作電位和細(xì)胞膜電位,通過分析記錄到的信號(hào),可以了解神經(jīng)元的興奮性或抑制性活動(dòng),以及神經(jīng)元之間的連接方式和活動(dòng)模式。

這些案例展示了微電極分析系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測中的多樣化應(yīng)用,從水質(zhì)和土壤監(jiān)測到生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估,微電極技術(shù)提供了一種高靈敏度和高分辨率的監(jiān)測手段。智感環(huán)境團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新推出了單通道微電極分析系統(tǒng)(Micro1100)多通道微電極分析系統(tǒng)(Micro2100),可以單獨(dú)測定一種指標(biāo)或同時(shí)測定多種指標(biāo),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,微電極分析系統(tǒng)的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,為環(huán)境保護(hù)和生態(tài)治理提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。


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