آمپرومتری و حسگرهای الکتروشیمیایی
آمپرومتری جریان عبوری در یک پتانسیل الکترودی ثابت را برای اندازهگیری کمی یک آنالیت فعال الکتریکی اندازهگیری میکند و اساس بسیاری از حسگرهای الکتروشیمیایی و زیستحسگرهای عملی را تشکیل میدهد.
Definition
یک تکنیک الکتروتحلیلی که در آن جریان در الکترودی که در پتانسیل ثابت نگه داشته شده است اندازهگیری میشود و به غلظت گونه فعال الکتریکی، اغلب از طریق یک لایه حسگر شیمیایی انتخابی، مرتبط میشود.
Scope
این موضوع شامل تشخیص آمپرومتری: نگه داشتن الکترود در پتانسیلی که آنالیت واکنش میدهد و ثبت جریان کنترلشده با انتشار حاصل، طراحی زیستحسگرهایی که تشخیص آنزیمی را به تبدیل الکتروشیمیایی متصل میکنند، الکترود اکسیژن کلارک، طرحهای انتقال الکترون میانجیگری شده و مستقیم، و معیارهای تحلیلی این دستگاهها است. این مبحث حوزههای بالینی، محیطی و حسگری در محل مراقبت را پوشش میدهد.
Core questions
- چگونه جریان در یک پتانسیل ثابت، غلظت یک آنالیت را گزارش میدهد؟
- چگونه زیستحسگرهای مبتنی بر آنزیم یک رویداد تشخیص شیمیایی خاص را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل میکنند؟
- میانجیها و اصلاح الکترود چه نقشی در حسگری آمپرومتری ایفا میکنند؟
- چه عواملی حساسیت، گزینشپذیری و زمان پاسخ یک حسگر آمپرومتری را تعیین میکنند؟
Key theories
- جریان آمپرومتری محدود به انتشار
- در پتانسیلی فراتر از موج ردوکس آنالیت، جریان پایدار توسط نرخ انتشار آنالیت به الکترود کنترل میشود و متناسب با غلظت توده است، که یک سیگنال تحلیلی خطی را ارائه میدهد.
- تبدیل آنزیم-الکترود
- یک آنزیم انتخابی، یک گونه فعال الکتریکی را متناسب با آنالیت هدف تولید یا مصرف میکند؛ تشخیص آن گونه به روش آمپرومتری، اغلب از طریق یک میانجی ردوکس، یک حسگر انتخابی و کمی را فراهم میکند، مانند زیستحسگرهای گلوکز.
Clinical relevance
زیستحسگرهای آمپرومتری بر تشخیصهای در محل مراقبت غالب هستند، که برجستهترین آنها پایش قند خون برای دیابت است، و به لاکتات، اکسیژن و سایر آنالیتهای بالینی و همچنین تشخیص آلایندههای محیطی گسترش مییابند، که به دلیل اندازهگیری سریع، کمهزینه و قابل کوچکسازی ارزشمند هستند.
History
الکترود اکسیژن کلارک (۱۹۵۶) و مفهوم الکترود-آنزیم کلارک-لیونز (۱۹۶۲) زیستحسگری آمپرومتری را آغاز کردند؛ این حوزه از طریق انتقال الکترون میانجیگری شده و موفقیت تجاری نوارهای گلوکز یکبار مصرف از دهه ۱۹۸۰ به بعد به بلوغ رسید.
Key figures
- Leland C. Clark
- Joseph Wang
- Adam Heller
Related topics
Seminal works
- wang2006
- wang2008
- bard2001
Frequently asked questions
- چگونه یک حسگر گلوکز از قند جریان الکتریکی تولید میکند؟
- یک آنزیم مانند گلوکز اکسیداز با گلوکز واکنش میدهد و به طور مستقیم یا از طریق یک میانجی، الکترونها را به الکترود منتقل میکند؛ جریان حاصل متناسب با غلظت گلوکز در نمونه است.
- تفاوت بین آمپرومتری و ولتامتری چیست؟
- ولتامتری پتانسیل را تغییر میدهد و جریان را به صورت یک منحنی ثبت میکند، در حالی که آمپرومتری پتانسیل را ثابت نگه میدارد و جریان را در طول زمان پایش میکند، که آن را برای حسگری کمی پیوسته یک آنالیت واحد بسیار مناسب میسازد.