擴散系數(shù)是描述物質(zhì)擴散過程的重要參數(shù)，而用膜池法、放射性或熒光示蹤法、分子動力學模擬等現(xiàn)有方法無法原位進行生物體系中離子擴散系數(shù)的實時測量。本文利用離子選擇性微電極響應迅速、高選擇性、高靈敏度、高空間分辨率、對樣品無污染等優(yōu)勢，通過分析單個植物細胞原生質(zhì)體在培養(yǎng)液中破裂時所形成的離子濃度脈沖信號，建立了相應的點源擴散模型，推導出了描述離子濃度隨時間變化的理論公式，并通過該公式對實驗測得的脈沖信號進行擬合，得到了離子的擴散系數(shù)，從而建立了一種用離子選擇性微電極原位測定離子擴散系數(shù)的新方法，并將其應用于蘆薈細胞原生質(zhì)體破裂時離子擴散系數(shù)的測定，得到了Ca~(2+)、Na~+和K~+的擴散系數(shù)分別為(6.51±0.12)×10-6、(2.93±0.15)×10-5和(3.03±0.35)×10-5cm2/s。對比發(fā)現(xiàn)，擬合得到的Ca~(2+)、Na~+和K~+擴散系數(shù)均略高于已報道的數(shù)值(純水中)，這一現(xiàn)象的產(chǎn)生可能是因為原生質(zhì)體是在低滲液中吸水膨脹，細胞膜內(nèi)壓力升高產(chǎn)生內(nèi)外壓力差，該壓力差會加速細胞破裂時離子的擴散。這一方法對生物體系無干擾，較好地解決了生物體系中離子擴散系數(shù)原位實時測量的難題。