SIET(self-referencing ion electrode technique,自參考離子選擇性電極技術)是電生理學研究的新手段,可以在植物抗逆研究中無損地獲得植物細胞、組織、器官微區內離子流動態變化信息,而離子選擇性微電極的制備及性能測試的標準化是SIET系統對植物活細胞、活體組織原位離子流測試的前提。該文以鉀離子選擇性微電極為例,詳細討論了離子選擇性微電極的拉制、硅烷化、灌充等制備過程,研究了微電極內阻等電極參數的測量方法,測試了微電極的能斯特響應斜率、檢測范圍、響應時間等參數,討論了制備過程中微電極性能的影響因素。


離子選擇性微電極使用WD-2型微電極拉制儀由無導液絲的TW150-3型硼硅酸鹽玻璃毛細管拉制成形,其尖端直徑為1~9μm,干燥后用5%硅烷試劑在150℃溫度下做硅烷化處理,再灌充入內充液與LIX(liquid ion exchanger,液態離子交換劑)而制成。研究表明:LIX成分是影響微電極內阻的重要因素,灌充LIX后的鉀離子選擇微電極(LIX長度為150~210μm)內阻達到108~109Ω,明顯高于灌充LIX前;微電極在0.01~500mmol/L K+濃度范圍內具有很好的線性關系,R2=0.9998,能斯特斜率為53.095mV/dec;微電極對1和100mmol/L KCl溶液的平均響應時間t95%小于1s。研究結果表明,離子選擇性玻璃微電極的制備過程是影響微電極性能的關鍵,微電極尖端尺寸、內阻、響應時間等參數對微電極的應用影響顯著。該研究可為離子選擇性微電極的制備及其在SIET系統中的應用提供參考。