微电极及其应用
玻璃微电极技术及其在植物胞内测量中的应用
玻璃微电极技术及其在植物胞内测量中的应用姓名：汪晓丽学号：4034 导师：封克教授扬州大学环境科学与工程学院，扬州2250091 玻璃微电极技术简介1.1 玻璃微电极及离子选择性玻璃微电极微电极是指尖端很细的电极探针。
它可以用于胞内测量[1~8]，也可以用于胞外测量[9]。
对于细胞内测量，通常采用玻璃微电极，内部灌注盐溶液，与电极夹持器的金属接触点之间构成盐桥，从而构成电路的一部分。
玻璃微电极尖端用特制仪器拉制得非常细（直径一般不超过1µm），这样细的针尖刺入植物细胞膜后，质膜很快就能够在针尖刺入处愈合，从而避免细胞膜受到破坏，且容易获得一个比较稳定的膜电势差。
最简单的玻璃微电极可用来测量细胞膜内外的电势差。
这时需要两个电极，一个是测量电极，尖端细小，插入细胞内，另一个是参比电极，尖端稍大，安放在细胞外。
两电极间的电势差由静电计测量，经放大器放大后由记录仪记录（图1）。
图1 玻璃微电极测定细胞膜电位示意图图2双管离子选择性玻璃微电极示意图( from Miller A J. )离子选择性玻璃微电极是指在尖端有一层离子选择性液膜的玻璃微电极。
它对跨膜电势差和相应的敏感离子都有响应。
胞内测量时，可同时测量跨膜电势差和相应离子的活度（图2）。
采用离子选择性微电极进行胞内测量时主要的优点是：（1）原位测定，不会对细胞造成伤害；（2）可同时测定单个细胞的跨膜电势梯度和化学势梯度；（3）可用于测定多种离子；（4）与其它胞内测量方法相比，相对比较便宜。
正是由于离子选择性微电极的这些优点，使得离子选择性电极成为测量单个细胞内离子的活度的唯一方法。
采用离子选择性微电极进行胞内测量时最大的缺点是：只能测量细胞内单点的离子活度，因而在细胞内离子浓度相差很大时不能提供更为完全的信息。
1.2 离子选择性玻璃微电极技术离子选择性玻璃微电极的制作是微电极技术的一个关键步骤，大体可分为拉制玻璃针、硅化玻璃管内壁、灌注离子选择性液膜、校正等几个步骤[10]。
碳纤维微电极
碳纤维微电极一、碳纤维微电极的定义和应用碳纤维微电极是一种小型的电化学传感器，由碳纤维制成，具有高灵敏度、快速响应、低噪声等特点。
它广泛应用于生物医学领域中的神经科学研究和药物筛选等方面。
二、碳纤维微电极的制备方法1. 碳化法：将聚丙烯腈等有机物经过高温处理得到碳纤维，再通过酸洗、氧化、还原等步骤制备成微电极。
2. 化学气相沉积法：将甲烷等气体在高温下分解成碳，沉积在金属棒上形成碳纤维。
3. 电化学方法：利用电解质中的金属离子在阳极上析出形成金属棒，再通过热解得到碳纤维。
三、碳纤维微电极的性能和优点1. 高灵敏度：由于其小尺寸和低噪声特性，可以检测到微弱信号。
2. 快速响应：由于其低惯性和快速传递电子的特性，可以快速响应反应。
3. 高空间分辨率：由于其小尺寸和柔软性，可以针对微小区域进行测量。
4. 低侵入性：由于其小尺寸和柔软性，可以减少对生物组织的损伤。
5. 长期稳定性：由于其化学稳定性和耐腐蚀性，可以长期使用而不失效。
四、碳纤维微电极在神经科学研究中的应用1. 神经元活动检测：通过将碳纤维微电极插入到大脑中的神经元区域，可以检测到神经元的活动情况。
2. 神经递质检测：通过将碳纤维微电极与药物结合，可以检测到神经递质在大脑中的分布情况。
3. 药物筛选：通过将药物与碳纤维微电极结合，可以检测到药物在大脑中的作用机制和效果。
五、碳纤维微电极在生物医学领域中的其他应用1. 生物传感器：利用碳纤维微电极对生物分子的特异性反应，可以检测到生物分子的存在和浓度。
2. 医学诊断：利用碳纤维微电极对生物样品中的代谢产物进行检测，可以进行医学诊断。
3. 药物研发：利用碳纤维微电极对药物在体内的代谢和作用机制进行研究，可以指导药物研发。
六、碳纤维微电极在未来的发展趋势1. 多功能化：将多种功能整合到一个微电极上，实现多种检测和控制。
2. 纳米化：将碳纤维微电极制备成纳米级别，提高空间分辨率和灵敏度。
3. 无线化：将碳纤维微电极与无线传输技术相结合，实现远程监测和控制。
玻璃微电极
玻璃微电极简介玻璃微电极是一种被广泛应用于神经生物学研究中的电极。
它具有高信噪比、小尺寸和良好的生物相容性等优点，在神经信号检测和刺激方面发挥着重要作用。
本文将详细介绍玻璃微电极的原理、制备方法和应用领域。
原理玻璃微电极的工作原理基于玻璃的特性和电化学。
玻璃微电极的主体由一根细尖的玻璃管构成，其中填充有导电盐溶液或电解质，如钠氯化物溶液。
当电极与生物组织接触时，可以通过应用外部电压来建立与组织的电连接。
在刺激模式下，电极通过向组织施加电压、电流或电场来刺激神经元活动；在检测模式下，电极可以接收来自神经元的微弱电信号。
玻璃微电极的高信噪比得益于玻璃材料的低噪声特性和细尖的形状。
细尖的尺寸使得电极能够更精确地接触到生物组织，并减少背景噪声的干扰。
此外，玻璃微电极具有较小的电容和较大的输入阻抗，进一步提高了信号质量。
制备方法注意：制备玻璃微电极需要一定的实验操作技巧和设备，请在实验室进行，并遵守相关安全规定。
1.材料准备：准备玻璃管、导电盐溶液（如NaCl溶液）、导线等材料。
2.制备细尖玻璃管：将玻璃管通过拉伸技术制成细尖的形状。
首先，用火炬将玻璃管加热软化，然后快速拉伸两端，使其细尖。
3.填充导电盐溶液：将导电盐溶液注入细尖的玻璃管中，确保盐溶液能够完全填充玻璃管，并排除气泡。
4.连接导线：将电极的一端连接到导线上，以便与采集仪器或刺激器件相连。
5.校准电极：在实验室条件下，使用校准设备对玻璃微电极的信号进行校准，以确保信号的准确性。
应用领域玻璃微电极在神经生物学研究中有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域：神经信号记录玻璃微电极可以用于记录神经元的电活动。
在实验过程中，电极被插入到生物组织（如大脑区域）中，记录神经元的脉冲电信号。
这可以帮助研究人员了解神经系统的工作原理、神经网络的结构和信息传递。
刺激神经活动除了记录神经信号，玻璃微电极还可以被用于刺激神经元的活动。
通过向特定区域施加电压、电流或电场，可以激活神经元群体，从而研究其对不同刺激的响应以及相关的神经信号传递机制。
玻璃微电极
玻璃微电极
玻璃微电极是一种用于神经科学研究的关键工具，它在神经信号记录和电生理实验中发挥着重要作用。
本文将介绍玻璃微电极的工作原理、制备方法以及应用领域。
玻璃微电极是一种由细玻璃管拉制而成的微型电极，通常具有极小的尖端直径，可用于单个神经元或细胞的信号记录。
它通常由电极头部和连接电缆两部分组成。
玻璃微电极的尖端直径通常在1-10微米之间，具有高灵敏度和高空间分辨率。
制备玻璃微电极的关键步骤包括拉制、切割和镀金。
首先，将玻璃管加热并拉制成细丝，然后用切割机器将细丝切割成合适长度。
接着，通过电镀等方法在电极头部涂覆金属层，以提高电极的导电性和稳定性。
玻璃微电极在神经科学研究中具有广泛的应用。
它可以用于记录神经元的电活动，研究神经元之间的连接和信息传递机制。
此外，玻璃微电极还可以用于电刺激实验，以模拟神经元的兴奋和抑制过程。
除了在神经科学领域，玻璃微电极还被应用于其他领域，如生物传感器、药物筛选和细胞生物学研究。
由于其高灵敏度和高空间分辨率，玻璃微电极在这些领域中发挥着重要作用，为研究人员提供了强大的工具。
总的来说，玻璃微电极作为一种重要的神经科学工具，在神经信号
记录和电生理实验中发挥着关键作用。
通过精确制备和灵敏检测，玻璃微电极为研究人员提供了独特的视角，帮助他们深入探索神经系统的奥秘。
希望本文能够帮助读者更好地了解玻璃微电极的原理和应用，进一步促进神经科学领域的发展和进步。
微电极的作用原理和应用
微电极的作用原理和应用1. 微电极的定义微电极是一种小尺寸的电极，通常具有微米或亚微米级的尺寸。
相比传统的大尺寸电极，微电极具有更高的信号分辨率和更好的空间选择性。
微电极可以用于各种领域的研究和应用，包括神经科学、生物传感、电化学研究等。
2. 微电极的作用原理微电极的作用原理基于其小尺寸和高灵敏度的特点。
微电极能够在微观尺度上感知和记录生物信号或电化学反应过程，从而揭示出微观尺度上的细节和动态变化。
微电极的高灵敏度通常归因于其小尺寸和接触电阻的降低。
微电极的小尺寸使得其能够接近信号源，从而提高信号的强度。
同时，小尺寸还减少了信号的扩散和衰减，提高了信号的空间选择性。
微电极的接触电阻通常通过使用导电性能较好的材料或优化电极表面的处理方法来实现。
较低的接触电阻可以降低电噪声和信号失真，从而提高信号的质量。
3. 微电极的应用微电极在各个领域均有广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用场景：3.1 神经科学研究•神经元记录与刺激：微电极可以被植入神经组织中，实现对神经元活动的记录和刺激。
通过测量神经元的脉冲活动或电位变化，可以研究神经网络的功能和病理生理学特征。
•脑-机接口：微电极的高空间选择性和灵敏度使其成为研究脑-机接口的重要工具。
通过植入微电极到大脑区域，可以捕获大脑活动信号，并将其转化为控制外部设备的指令，实现瘫痪患者的肢体控制。
3.2 生物传感•生物分子检测：微电极可以用于检测生物分子的存在和浓度变化。
通过修饰微电极表面的生物传感层，可以实现对生物分子的高灵敏度检测，包括蛋白质、核酸、药物等。
•生物电化学传感：微电极可以用于测量电活性物质的存在和浓度。
通过控制微电极与待测物质的电化学反应，可以实现对电活性物质的定量和定性分析。
3.3 电化学研究•腐蚀和电化学反应：微电极可以用于研究腐蚀和电化学反应的过程和机制。
通过测量电极电势和电流的变化，可以了解材料的耐腐蚀性能以及电化学反应的动力学特性。
•燃料电池和超级电容器：微电极作为燃料电池和超级电容器的关键组成部分，用于储存和释放能量。
微电极技术在电化学研究中的应用 实验报告
BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
电极过程动力学实验报告
2、第二组：10mM K3Fe(CN)6+10mM K4Fe(CN)6+1M KCl （1）Scan Rate 为 0.010V/s
原图：
由数据及图可得：
BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
电极过程动力学实验报告
4nFDC 0 （6） id = rd
可以看出，rd越小，暂态扩散时间越短，因此微电极较易出现稳态扩散过程。实验表 明，对直径只有几个微米的微圆盘电极，当电位扫描速度小于 50mV/s时，结果总是得 到稳态极化曲线。 而在常规电极上， 若不加以强烈搅拌， 要得到这样的效果是不可能的。 （3）溶液 IR 压降 前面已经计算出微电极体系的溶液总电阻R 为
D=Id./(4*n*96500*(30e-4)*(5e-6))
������������
=3.7322e-006
（2）Scan Rate 为 0.020V/s 时 原图：作图得
由数据及图可得：
Id=4.134e-8;
原数据中去除 I>=Id 的部分，用矩阵计算 ln(I/(Id-I))值，作 ~ ln 斜率： k=0.0144 取室温为 15 度则由������ = ������������ 得
由数据及图可得：
Id=3.700e-8;
在原数据中去除 I>=Id 的部分， 用矩阵计算 ln(I/(Id-I))值， 作 ~ ln
I 曲线得： Id I
斜率为： k=0.0145
BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
微电极技术在电化学研究中的应用实验报告
电极过程动力学实验报告北京理工大学电极过程动力学实验报告姓名班级学号实验日期年月日指导教师同组姓名成绩实验名称一、实验目的1、了解微电极的构造，掌握微电极技术的基本原理及电极行为；2、了解微电极技术在电化学研究中的作用，会用微电极技术解决电化学研究中的实际问题；3、弄清微电极与常规电极的区别，微电极与常规电极比较有何优缺点。
二、实验原理微电极技术也称为微电极伏安技术，是近年来发展起来的一种新的电化学测试技术。
微电极的电极面积非常小，对于微圆盘电极，其电极半径在微米级(一般小于50μm），所以它具有常规电极所没有的优越的电极特性：a、双层电容小。
微电极的时间常数 RC 可低于1μs，因此，它具有相当快的电极响应速度。
溶液中循环伏安扫描速度可高达 20V/s，比常规电极快 3个数量级；b、极化电流微小。
微电极上的极化电流一般在 10-9A (nA)数量级，甚至可达 10-12A (pA)。
这样，电极体系的溶液压降（IR）较小。
由于微电极具有这一特点，可采用双电极体系（研究电极和辅助电极），并且不需要恒电位仪，只用信号发生器即可，从而简化了实验装置，提高测量系统的信噪比，进而提高测量精度。
另外，对于低极性或无局外电解质的溶液体系也可以进行实验；c、高传质速度。
微电极表面液相的传质包括垂直和平行两个方向的传质，存在“边缘效应”，其传质速度远大于常规电极。
据此，微电极可用于快速电极过程的研电极过程动力学实验报告究。
1、微电极的电极结构按电极形状，可将微电极分为微盘、微环、微球和微带电极等，其中微盘电极应用最广泛。
微电极的材料通常为铂、金、钨及碳纤维等。
微电极的电极结构如图1 所示，它由电极丝、接触材料、固定材料、玻璃毛细管及电极引线等组成。
电极丝为Φ1-100μm 的铂、金丝及碳纤维等。
接触材料常用石墨粉，起到连接电极丝与电极引线的作用，由于接触面积大，有利于提高电极的电子导电能力。
固定材料有树脂、汞和石蜡等，用于固定电极丝及引线。
针电极、体表电极、微电极
双极同心圆针电极
单纤维针电极 多级针电极
单极针电极
单极针电极以不锈钢制成，针尖锐利，
在尖端处裸露0.2－0.4mm，其他部分 用绝缘膜覆盖。
单极针电极的临床应用
单极针电极一般用于测定感觉神经动作电 位。测定时，将一单极针电极作为参考电 极臵于皮下。另一单极针电极作为记录电 极接近神经干，此时可记录到清晰、波幅
体表电极的发展历史
经过80年的艰苦努力，人们终于发现活组织本身就 存在生物电，当肌肉被横切时在局部会产生损伤电 位。另外，电流作用于组织时也会引起组织本身的 兴奋与电位的变化。与此同时，电生理学技术也开 始应用于临床，如对心脏的研究，记录出了心电图。 肌电图、脑电图也在此时相继产生。
体表电极的发展历史
电位，不过脑电地形图仪利用了计算机强 大的计算功能，将脑电图进行一定的处理。
常规脑电图的波形复杂，不易阅读和分析，
许多信息不能方便的从中提取出来。计算
机的应用，为脑电图的阅读分析、信息提
取等提供了许多新的手段。通过快速傅里
叶转换，可获得精确的脑电功率谱，并能
在很短时间内完成运算。在功率谱分析的 基础上发展起来的脑电地形图技术，是脑 电记录与分析技术的又一发展。
主要集中在对肌电图的研究上。
肌电图的研究热点
如何将肌电图作为临床上确诊疾病的手段？ 虽然肌电图在脊髓前角细胞疾病、周围神 经病、肌源性疾病和锥体外系疾病的检测 中有重要作用，但是想要利用肌电图确诊 此类疾病还需要漫长的研究过程。
肌电图的研究热点
虽然针电极使用起来很方便，但并不是 所有的肌肉都适合使用针电极插入，或 者有的肌肉插入方法并无标准，如何能 让针电极按照标准插入所需检测的肌肉 中，一直是人们研究的课题。
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微电极及其应用微电极是指工作面积很小的电极，电极面积大小的界限并不十分严格。
微电极包括两种涵义：①指电极的微型化。
如微型化离子选择性电极，用于直接观察体液甚至细胞内某些重要离子的活度变化。
玻璃毛细管(尖端内径在百万分之一米以下)电极，在微操纵仪控制下，安臵在细胞表面附近或插入细胞内以观察单个细胞的电活动。
在医学上微电极是研究细胞的一种工具。
②指在电化学分析中电极面积很小但整个电极并非微型化的一类电极。
如极谱法和伏安法中用的指示电极、滴汞电极、悬汞电极，库仑滴定中的指示电极、微铂电极等也称为微电极。
这类电极由于电极面积极小，电流密度很大，容易发生浓差极化。
微电极具有极高的传质速率。
以微盘电极为例，在恒电位电解时，电极表面既有垂直方向的轴向扩散，也有来自各个方向的径向扩散。
在线性伏安法和循环伏安法中，微电极也显示了特殊的伏安曲线。
由于电极的边缘效应，电极传质速率较快，在常规扫描速率下，电极电解速率与反应物扩散速率大致相当。
当电流达到稳态，此时得到的伏安图为平台型，而不像常规电极那样成峰性曲线。
只有在快扫描速率下，反应物在电极表面的电解速率大于其扩散速率时，使表面浓度降低，才能获得峰性伏安图。
由于微电极的电极表面极小，其电化学性质具有许多常规电极所没有的独特优点。
另一方面，因为微电极本身的体积也非常小，可以将其插入动物体内进行实时、体内连续分析，直接取得体内化学活动信息，在生命科学研究中获得了重要的应用。
一、钾、钠离子分析：钾、钠离子是维持正常生命活动所必须的几种主要离子，也是人体液内含量最高的几种阳离子。
钾离子在细胞内液中约占阳离子总量的77%，而细胞外部液体中的阳离子中的阳离子主要为钠离子，约占阳离子总量的92%。
它们对维持细胞的正常物质代谢、细胞渗透压和酸碱平衡、以及维持神经肌肉的兴奋具有重要作用。
测定生物体内和细胞中钾、钠离子含量，不仅为生理研究提供直接信息，而且在医学诊断方面具有重要临床价值。
l959年，Hinke研制成功以玻璃为活性材料的钾离子选择性微电极1。
由于玻璃微电极制备困难，内阻高，实际应用不大。
1971年，Walker制成以离子交换剂四对氯苯硼钾为活性材料的液膜型微电极2。
这种微电极制备容易，内阻低，在生理研究中获得了广泛的应用3。
但是它对钠选择性差，因此在生理研究中的应用，特别是细胞外测定中的应用受到了一定限制。
1966年，Simon等发现了一个选择性相当优越的缬氨霉素K+选择性电极4。
1976年，Oehme等制成相应的微电极，它能完全满足细胞内外测定对选择性的要求，但是该电极的内阻很高，在生理研究中也受到了很大的限制5，1979年Wuhrmann等制成改进型钾微电极，但其内阻的降低极其有限6。
在生理研究中，人们期望一种不但选择性好、而且内阻低的钾离子选择性微电极。
有人7等报道一个选择性好、内阻低的缬氨霉素钾离子选择性微电极，讨论各种因素对电极性能的影响。
研究了离子选择性液膜微电极膜流失机理和钾离子选择性微电极寿命8。
将双管钾离子选择性微电极9应用在生物医学中的I．大白鼠大脑细胞外[K十]与血压间的关系。
e有人利用微型钾离子选择性电极，通过测定细胞外间隙中K+的浓度变化，研究了中枢神经系统功能正常的情况下，K+作为反馈剂的作用，并由此而了解到K+在人脑病理和危急状态下的重要作用。
近年来，钠离子的生理病理作用愈来愈受到生物医学工作者的重视，钠离子选择电极在生物医学中的应用日益增加。
除了用钠电极测量体液(血液、尿液、唾液、汗液)及体表面钠离子来进行疾病的诊断及治疗中的监测外，许多学者用钠玻璃微电极研究心肌及神经细胞内钠离子的生理、病理作用。
研制了钠离子选择性双管微电极10-13，采用N，N’一双二苄基一3，6-二氧杂辛二酰胺为活性物质，癸二酸二丁酯为增塑剂，研制了尖端直径2．5 m的PVC膜钠离子选择性双管复合型微电投，探讨了该微电极在生物医学测量中的适用性，并在临床微量试样中作了初步应用，测定了产妇脐带血、官颈粘液(妇科检查)及健康人血清中的Na+浓度。
二、活体pH测定：在生命活动过程中。
生物体内不断的产生酸性和碱性代谢产物。
此外，还有相当数量的酸性或碱性物质从外界进入体内。
但是，在正常生理情况下，机体内含有酸性和碱性物质，总是保持一定的数量和比例。
例如，人体液中的酸碱度（pH）总是稳定在一个狭窄的范围内，波动不超过0.1pH单位。
当机体pH偏离正常值时，机体将发生故障，严重时可导致死亡。
所以，pH的测定，对于了解机体组织细胞的代谢情况和生理机能具有十分重要的作用。
用双阻离子选择性微电极测量NO-营养对水稻根系质外体pH3值的影响14。
从一个新的角度研究水稻NO-营养的基因型差异以及3质外体对作物吸收NO-的作用，为今后深入研究水稻对NO3-的转3运、吸收和调节机制提供理论依据。
采用氧化铱为氧离子敏感膜15，以极化电解的方式将敏感膜附着于铂丝上，制备铂-氧化铱化学修改性微型pH电极，筛选性能优良的电极用于菌斑pH的原位检测，并与蜂式微型pH电极的检测进行对比。
自制的铂一氧化铱化学修饰性微型pH电极对H＋选择性好、性能稳定、响应范围广、响应时间短，在牙菌斑pH的原位检测中显示了良好的可行性。
亦研制可用于测定菌斑pH值的微pH电极16-20。
研制锑膜微电极作为pH固体传感器21，应用在实际样品的测定中取得较好的结果。
研制了聚苯胺修饰Pt微电极pH传感器22。
由电聚合法用聚苯胺修饰碳纤维电极作为pＨ敏感电极23，并成功地应用于在体pＨ测定以及水果内微区pＨ测定。
采用电化学聚合法将聚苯胺修饰在碳纤维微柱电极上，制成对pH具有能斯特响应的超微型pH传感器24-30，与pH玻璃电极比较，发现它具有响应快、稳定性高、重现性好及选择性高等特点。
用该超微pH传感器首次实现了对芸苔属植物活体柱头乳突细胞和花粉粒表面微环境的pH值测定。
为生物学家深入研究花粉萌发的生理过程和机理提供了十分有用的信息。
三、钙离子和其他物质分析：钙在人体的含量很高，成人体内含钙总量约为1200g。
虽然99%的钙积存于骨骼及牙齿中，但体液中的微量钙离子具有重要的生理作用。
例如，钙作为酶的激活剂和抑制剂，参与多种酶促反应，并且与心肌和骨骼肌肉的收缩和舒张有密切关系。
目前已证实许多痰病与体内钙离子变化有关。
困此，生物体中钙离子的研究成为生理，生化、病理及临床等学科感兴趣的课题。
近年来，许多学者报道了用钙离子选择性微电极进行钙的生理，病理研究31-35。
用自制的钙离子选择性微电极（Ca2+-ISME）测定游离钙，拟反映体内钙被吸收的真实水平36。
方法建立了血清样品中钙离子测定方法，并进行三种具有代表意义的站钙剂的大鼠药代动力学对比研究。
经灌胃给药，定时取血，制备血清并测定其钙离子浓度。
用钙离子选择性微电极分别测试人牙菌斑37-40、唾液中游离钙的检测Ca2＋。
用自制的基于中性载体ＥＴＨ１００１的钙离子选择性微电极41测定大鼠血钙浓度－时间曲线，对新的钙制剂ＡＳＡ和对照药物葡萄糖酸钙的生物利用度进行对比。
用双管钙离子选择性微电极42动态检测大鼠脑梗塞后脑细胞外钙离子改变及硝苯吡啶对钙离子的影响。
将Ca2＋敏感性微电极应用在心肌胞浆Ca2＋活度检测中43-45。
四、测定各种其他离子的微型选择性电极也有很多应用46-50。
在丘脑底核（STN）电刺激治疗帕金森病术中51，应用微电极（MER）记录、分析针道沿途各核团电生理学特性，确认STN内各亚区范围、边界及STN与周围结构的边界并制图，为提高靶点定位的精确度提供依据.方法：STN电刺激术治疗帕金森病30例，植入刺激电极45个.在影像学定位基础上，应用MER记录、分析各核团细胞电信号的波形、频率、幅值、背景噪声，有无诱发放电、微刺激反应，所获数据结合CT/MRI资料，参考SchaltenbrandWahren脑图谱行针道制图，描画STN内部运动亚区和非运动亚区范围、边界及STN与周围结构的边界，确定最终理想靶点.结果：记录131个针道并制图，平均每个针道记录时间20 min，每植入1个刺激电极需记录291个针道.STN细胞电信号为高频、高幅及背景噪声较高的簇状放电，平均放电频率(49±13) Hz，平均细胞密度(58±14) 个/mm，上、下界间平均长度(58±08) mm；运动相关细胞多位于背外侧部，下肢偏内侧，上肢偏外侧，亦可记录到“震颤同步细胞”.最终靶点与初步靶点的更换率为89％。
术中应用MER针道制图，可更精确地确认STN 内运动亚区和非运动亚区的范围、边界及STN与周围结构的边界，提高了靶点定位的精确度，也有助于对基底节各神经核团电生理特性的了解。
特别值得提出的是微型碳纤维电极。
采用这种微型碳纤维电极，可以将其植入动物体内进行活体组织的连续测定。
监测时间可达一个月之久。
用微量移液枪头制备碳纤维微电极52-55，表明该电极电化学性能优良，噪声低、响应快速、灵敏度高，能满足单细胞检测及其它微环境分析的要求。
测定5-羟色胺在碳纤维微电极上的电化学行为。
有人56-60利用碳纤维微电极，采用各种伏安法测量脑组织中多巴胺及儿茶胺等物质的浓度变化，从而对脑神经的传导机制等问题，得出了十分有意义的结果61-65。
用聚甘氨酸修饰碳纤维微电极66-70差示脉冲伏安法测定尿酸。
用电聚合方法将亚甲基绿（MG）修饰在碳纤维电极（直径7μm）上，并用该修饰电极测定了乳酸脱氢酶（LDH）活性。
研究证明该修饰微电极稳定性好、灵敏度高、测定干扰小。
展望：微电极在生理研究和医学临床分析领域显示了重要作用71-75，使得测定人体血液、尿样、汗液中的多种离子和气体变得十分容易。
目前，测定人体体液中的阳离子已成为常规分析，但测定一些阴离子（如HCO-、PO43-等）的技术还有待于改进。
微电极电化3学是一门正在迅速发展的前沿学科,随着制备技术的发展和完善,微电极必将被更普遍地应用,并将和生物科学、材料科学等学科产生更为紧密的联系,在更多的领域发挥越来越重要的作用。
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