哥伦比亚大学的拉斯·迪特里希（Lars Dietrich）副教授及其研究小组通常使用Unisense氧气微电极和氧化还原微电极来表征细菌菌落生物膜中形成的化学梯度。

Dietrich实验室主要研究铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa） PA14，这是一种革兰氏阴性病原体，与肺部感染有关。他们将Unisense微电极系统获取了有关生物膜微环境和氧化还原代谢的有价值的信息。在本研究中，研究了铜绿假单胞菌产生的抗生素吩嗪的还原作用。

该图显示了野生型铜绿假单胞菌菌落生物膜和吩嗪空突变体（不产生吩嗪）中的氧气浓度和氧化还原电位随深度的变化。野生型生物膜和突变型生物膜的氧梯度从表面到生物膜的下降趋势相似。野生型生物膜中的氧化还原电位随着深度的增加而降低，而突变体中的氧化还原电位在整个生物膜中保持不变。野生型氧化还原电位的降低表明吩嗪的减少。从野生型生物膜的表面可以看到氧浓度的下降，而氧化还原电位的下降在50μm左右最为明显。

结果表明，细菌利用氧和吩嗪作为电子受体取决于生物膜的深度，而氧是首选的。生物膜缺氧区吩嗪的减少有助于细菌的存活，可能是开发新的治疗策略的重要发现。