微電極分析系統(tǒng)是一維、亞毫米級檢測水土環(huán)境基礎(chǔ)指標的高精尖設(shè)備。智感環(huán)境是全球為數(shù)極少能夠?qū)崿F(xiàn)微電極系統(tǒng)開發(fā)和商業(yè)化推廣的公司，并創(chuàng)新性地推出了微電極多通道分析系統(tǒng)，可以同步、高分辨率檢測ph、do、eh、h2s等多種指標，實現(xiàn)了中國在該技術(shù)領(lǐng)域的彎道超車。
微電極以μm尺度的電極末端為基礎(chǔ)，穿刺測量水/土壤/沉積物/生物膜等剖面，電極末端產(chǎn)生電壓或電流信號，通過軟件采集此信號，從而原位觀測微小區(qū)間do，ph, eh, h2s等指標的高分辨率變化。
微電極類型
玻璃電極
鋼針電極
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微電極應(yīng)用領(lǐng)域
針對不同實驗需求，智感環(huán)境推出了兩款微電極分析系統(tǒng)：
micro1100
單通道微電極分析系統(tǒng)
設(shè)備操作方法詳見：微電極設(shè)備太復(fù)雜不會操作？快收下這個速學(xué)版操作指南，實用！
micro 1100▏功能特點
1、微電極末端尺寸可達微米和納米級，在很大程度上可以減少侵入式測量對物體的損傷；
2、時空分辨率高、靈敏度高：可于毫秒間實時獲待測物的垂向剖面動態(tài)變化規(guī)律；
3、響應(yīng)速度快：可實時快速地監(jiān)測水土微界面的指數(shù)變化；
4、設(shè)備小型便攜、軟件易操作：獲取數(shù)據(jù)的方式簡單、快捷。
micro 1100 ▏應(yīng)用案例分享
案例一
探討微生物對多個湖泊水體和底泥eh指標的改善和修復(fù)情況
對四個水域進行了取樣，每個水域兩組樣品，一組對照樣、另一組加入微生物實驗樣，實驗室培養(yǎng)30天后。我們使用200μm的eh微電極對四組樣品進行測試。
第一天四組水樣情況對比
第三十天后，加入微生物實驗樣的水樣情況對比
圖片中可以看到二、三組實驗，微生物加入的前后底泥的顏色發(fā)生了明顯的變化，一、四組變化不大。我們通到微電極測試的數(shù)據(jù)可以看到二、三組對比樣與實驗樣底泥的eh值相差很大，而一、四組差別不大，顏色的變化與微電極測試得到的數(shù)據(jù)相結(jié)合，使得可以更加準確的認知到微生物的使用效果。
案例二
沉水植物生物膜ros的產(chǎn)生以及葉片微邊界層環(huán)境因子(do、eh和ph)在三個光-暗循環(huán)中的變化
活性氧(ros)在水生環(huán)境的生物地球化學(xué)中起著至關(guān)重要的作用，但其在沉水植物生物膜中的發(fā)生和積累卻鮮有報道。本文研究了大型植物葉片生物膜演代過程中生物膜微環(huán)境的光暗循環(huán)波動和代表性ros (o2•?)的時間變化，并對生物膜中的光化學(xué)過程進行了量化。研究結(jié)果表明，o2•?的持續(xù)產(chǎn)出量在32.49±0.56 μmol/kg ~ 72.56±0.92 μmol/kg之間呈現(xiàn)出明顯的節(jié)律性波動，并與溶解氧、氧化還原電位和ph同時波動，這都是由生物膜的好氧-缺氧交替條件驅(qū)動的。
ge et al., j haz mat., 2023
本圖揭示了生物膜中ros的產(chǎn)生以及葉片微邊界層環(huán)境因子(do、eh和ph)在三個光-暗循環(huán)中的變化，(a) 超氧自由基(o2•?)；(b) 溶解氧(do)；(c) 氧化還原電位(eh)；(d) ph。o2的產(chǎn)生表現(xiàn)出明顯的光-暗循環(huán)波動，其中，光照9 h后達到峰值72.56 ±0.92 umol/kg fw，黑暗12 h后下降至32.49 ± 0.56 mol/kg fw。與o2的振蕩類似，葉片生物膜微環(huán)境也存在明顯的周期性波動。從黑暗到明亮的條件下，do從80增加到250 pmol/l，而eh從大約160增加到350 mv。值得注意的是，o2•?生成速先緩慢下降后迅速下降，這與do和eh從光照到黑暗的快速下降不同。ph值在8.3 ~ 9.5范圍內(nèi)波動，光照后呈下降趨勢，天黑后呈上升趨勢。
micro2100
多通道微電極分析系統(tǒng)
設(shè)備操作方法詳見：微電極設(shè)備太復(fù)雜不會操作？快收下這個速學(xué)版操作指南，實用！
micro 2100▏功能特點
1、可同時實現(xiàn)2種及以上類型指標的同步測定；最大限度降低錯時監(jiān)測造成的誤差，實時快速地獲取到更具同步性的信息；
2、增加了一種可視水下攝像系統(tǒng)，用于可視度低、空間狹小的水下環(huán)境，用戶可通過電腦實時監(jiān)控水土界面情況，為光線不夠強的環(huán)境補充亮度，大大提高電極垂向監(jiān)測效率；
3、微電極末端尺寸可達微米和納米級，在很大程度上可以減少侵入式測量對物體的損傷；
4、時空分辨率高、靈敏度高：可于毫秒間實時獲待測物的垂向剖面動態(tài)變化規(guī)律；
6、設(shè)備小型便攜、軟件易操作：獲取數(shù)據(jù)的方式簡單、快捷。
micro 2100 ▏應(yīng)用案例分享
案例一
探討水稻生長過程中ph、do和h2s的垂向變化規(guī)律
本次實驗使用微電極對生長期的水稻樣品進行測試。將電極設(shè)置參數(shù)：500 μm 步進間隔、1s步進時間、3s測定時間、20000μm測試距離、5000μm零點上偏移，以獲取沉積物剖面中ph、do及h2s等數(shù)據(jù)的垂向變化規(guī)律。
水稻生長過程中垂向上ph、do和h2s的變化
案例二
研究實驗室微型湖泊某時間點多種指標垂向梯度的變化
我們在實驗室模擬一個小型的水生體系環(huán)境，包含一些水草，水生動物等要素。實驗使用微電極定期測試do、ph、h2s和eh在垂直方向上的梯度變化。將電極設(shè)置參數(shù)：500 μm 步進間隔、1s步進時間、1s測定時間、35000μm測試距離、5000μm零點上偏移。
實驗室微型湖泊某時間點
多種指標垂向梯度的變化
※ 因篇幅有限，僅作部分展示，最新研究進展內(nèi)容請關(guān)注微信公眾號【智感環(huán)境】--公眾號主頁 -- 消息-- #微電極