文献类型： 中文期刊

作者： 薛琳 ¹ ; 赵东杰 ¹ ; 侯佩臣 ² ; 王晓冬 ² ; 王媛 ¹ ; 王成 ² ; 王忠义 ¹ ; 黄岚 ¹ ;

作者机构： 1.中国农业大学信息与电气工程学院

2.国家农业信息化工程技术研究中心

关键词： 无损检测;微电极;测试;硅烷化;能斯特斜率

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2013 年 29 卷 16 期

页码： 182-189

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： SIET(self-referencing ion electrode technique,自参考离子选择性电极技术)是电生理学研究的新手段,可以在植物抗逆研究中无损地获得植物细胞、组织、器官微区内离子流动态变化信息,而离子选择性微电极的制备及性能测试的标准化是SIET系统对植物活细胞、活体组织原位离子流测试的前提。该文以钾离子选择性微电极为例,详细讨论了离子选择性微电极的拉制、硅烷化、灌充等制备过程,研究了微电极内阻等电极参数的测量方法,测试了微电极的能斯特响应斜率、检测范围、响应时间等参数,讨论了制备过程中微电极性能的影响因素。离子选择性微电极使用WD-2型微电极拉制仪由无导液丝的TW150-3型硼硅酸盐玻璃毛细管拉制成形,其尖端直径为1～9μm,干燥后用5%硅烷试剂在150℃温度下做硅烷化处理,再灌充入内充液与LIX(liquid ion exchanger,液态离子交换剂)而制成。研究表明:LIX成分是影响微电极内阻的重要因素,灌充LIX后的钾离子选择微电极(LIX长度为150～210μm)内阻达到108～109Ω,明显高于灌充LIX前;微电极在0.01～500mmol/L K+浓度范围内具有很好的线性关系,R2=0.9998,能斯特斜率为53.095mV/dec;微电极对1和100mmol/L KCl溶液的平均响应时间t95%小于1s。研究结果表明,离子选择性玻璃微电极的制备过程是影响微电极性能的关键,微电极尖端尺寸、内阻、响应时间等参数对微电极的应用影响显著。该研究可为离子选择性微电极的制备及其在SIET系统中的应用提供参考。