微电极是什么意思？微电极传感器主要是基于两电极体系(工作电极和对电极)和三电极体系(工作电极、对电极和参比电极)两种结构进行研发的。三电极与两电极结构主要区别在于微电极传感系统是否包含参比电极。


两电极体系随着电极表面持续发生化学反应，工作电极的电位产生偏移，电极上的电流始终在变化，此时就难以控制实验的条件，既要实现控制电压又要测量电流就会使系统变得十分不稳定，导致传感器的性能下降。三电极体系中，工作电极是主要的研究和操作对象，通过电极表面的固化酶氧化还原产生电流以实现工作电极的极化。参比电极用来为工作电极提供基准电压，由AgCl制成，对电极使用惰性金属铂制成，这种两种电极都不会被极性化，因此不会影响实验中的电流。

图芯云纳米玻璃基叉指电极产品


三电极体系是指工作电极、对电极和参比电极均在微电极芯片上制备。工作电极采用金电极作为基底电极,参比电极可采用丝网印刷或银膜氯化的方法制备全固态微型银/氯化银电极，对电极则为片上铂电极。

图三电极体系微电极示意图


对三电极检测葡萄糖进行原理说明，溶液中的葡萄糖被电极表面固化的酶还原产生过氧化氢，对工作电极施加电压，电离过氧化氢产生氢离子，促进电流从工作电极流出。此时电流大小与电离产生的电子量成正相关，反应速率决定电流大小从而得到血糖浓度。控制回路由WE和RE组成，维持施加在工作电极上的电压恒定，且回路中不包含极化电流，不影响极化状态和系统的稳定性。CE和WE经溶液中形成极化回路，P为极化电源。

图三电极体系微电极原理示意图


工作电极表面产生的氧化还原，并在电压的作用下进一步电离得到游离电子，上式为葡萄糖氧化还原反应的化学方程。葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢的强氧化力，使氢离子不会还原成氢。电流使过氧化氢解离以获得两个自由电子。根据测得的电荷数，可以计算出葡萄糖浓度。实际应用中，不可避免存在微量的反应电流会流过参比电极，改变控制回路的电压，产生错误的测量结果。因为这种现象的存在，必须要恒电位电路来满足三电极稳定工作条件的这一特性。