微電極是什么意思？微電極傳感器主要是基于兩電極體系(工作電極和對電極)和三電極體系(工作電極、對電極和參比電極)兩種結構進行研發的。三電極與兩電極結構主要區別在于微電極傳感系統是否包含參比電極。


兩電極體系隨著電極表面持續發生化學反應，工作電極的電位產生偏移，電極上的電流始終在變化，此時就難以控制實驗的條件，既要實現控制電壓又要測量電流就會使系統變得十分不穩定，導致傳感器的性能下降。三電極體系中，工作電極是主要的研究和操作對象，通過電極表面的固化酶氧化還原產生電流以實現工作電極的極化。參比電極用來為工作電極提供基準電壓，由AgCl制成，對電極使用惰性金屬鉑制成，這種兩種電極都不會被極性化，因此不會影響實驗中的電流。

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三電極體系是指工作電極、對電極和參比電極均在微電極芯片上制備。工作電極采用金電極作為基底電極,參比電極可采用絲網印刷或銀膜氯化的方法制備全固態微型銀/氯化銀電極，對電極則為片上鉑電極。

圖三電極體系微電極示意圖


對三電極檢測葡萄糖進行原理說明，溶液中的葡萄糖被電極表面固化的酶還原產生過氧化氫，對工作電極施加電壓，電離過氧化氫產生氫離子，促進電流從工作電極流出。此時電流大小與電離產生的電子量成正相關，反應速率決定電流大小從而得到血糖濃度?？刂苹芈酚蒞E和RE組成，維持施加在工作電極上的電壓恒定，且回路中不包含極化電流，不影響極化狀態和系統的穩定性。CE和WE經溶液中形成極化回路，P為極化電源。

圖三電極體系微電極原理示意圖


工作電極表面產生的氧化還原，并在電壓的作用下進一步電離得到游離電子，上式為葡萄糖氧化還原反應的化學方程。葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖產生葡萄糖酸和過氧化氫，過氧化氫的強氧化力，使氫離子不會還原成氫。電流使過氧化氫解離以獲得兩個自由電子。根據測得的電荷數，可以計算出葡萄糖濃度。實際應用中，不可避免存在微量的反應電流會流過參比電極，改變控制回路的電壓，產生錯誤的測量結果。因為這種現象的存在，必須要恒電位電路來滿足三電極穩定工作條件的這一特性。