丹麦UNISENSE微电极系统 – 沈琦的日志

  
nm高敏感注视巨大的浓度及其变换、nm锥形端不毁坏妥协和生理无效的、静止位置在线测适合同时代的科研的发展趋势,可运用于活体肉欲的器官、植物群的刺、壤、生物膜、水环境、陆地沉淀物的疆土。

运用UNISENSE微电极零碎中止论述工作试验室颁发的高素养论文

               --微电极能被发现的事物新的气象,对使发生新陈代谢道路和功能机制的剖析布置鉴于

细菌燃烧的甲烷的厌氧反用硝酸处置亚用硝酸处置原动力 Nature, 2010, 464:543-548, IF=
使分娩物衔接的空的区分的生物地球化学聪明的地流 Nature, 2010, 463: 1071-1074, IF=
地冻在燃烧的亚氮出席者高熔点 Nature geoscience, 2010, 3:332-335 , IF=
一种新的Verrucomicrobia。:甲烷燃烧的细菌过活在pH值决不1的使习惯于 Nature, 2007, 450: 874-879, IF=
短间隔钟直接地的反用硝酸处置的海床有孔虫目标准酒细致的 Nature, 2006, 443:93-96, IF=
前缘脉氧不足水中间的氧不足氨燃烧的产氮 Nature, 2003, 422:606-608, IF=
席垫状辫硫菌属硫磺细菌对用硝酸处置的浓度和交易 Nature, 1995, 374:713-715, IF=
大披肩内的单神经质的细胞使忧虑和有组织的氧合功能 Science, 2003, 299:1070-1072, IF=
皮层增殖性操纵者氧不足触发某事的氧不足的竞赛 Nature Neuroscience, 2007, 10(6): 754-762, IF=
在大脑皮层的神经质的联会接点无效的使发生新陈代谢偶联浮动诊胎法 Nature Neuroscience, 2007, 10(10): 1308-1312, IF= 

Unisense微电极零碎由三套零碎结合:
电化学零碎:微电极(O2、H2、H2S、NO、N2O、pH、Redox、高烧、优点、增殖率、NO2-、NO3-)。
枪处置零碎:枪器、皮安计(毫伏表)。
微手柄零碎:三维电话接线员(手工消耗手柄)、步进10?m )、电力机械(不假思索的运转)、步进1?m )。

可晋级为Unisense微呼吸零碎

用于测小虫、小鱼苗、水中间的细菌、藻类、小范本,如鸡蛋的呼吸速率。测限制精神错乱包孕:NO、N2O、O2、H2S、pH、电位。实时采样。
Unisense微呼吸零碎三大零碎结合:
电化学零碎:微电极(O2、H2、H2S、NO、N2O、pH、Redox、高烧、优点、增殖率、NO2-、NO3-)。
枪处置零碎:枪器、皮安计(毫伏表)。
呼吸腔零碎:袖珍呼吸瓶、磁石、磁力搅拌器、O形环、搁板桌。

Unisense微呼吸零碎的测示意图

参照系支撑(按照这样地设计试验)

微电极测运用的算学规律(一)
单一测
跟随工夫的测够支付
沉淀物吃水把正式送入精神病院(生物膜)
1)  散布引出值(测值):浸透吃水、增殖系数
2)  散布引出(坡):通量
3)  散布引出(曲率):微层的总出席者、总消耗量

光暗换场换技术:微观层面的净光合出席者、在微层碳保存

微电极测运用的算学规律(二)

浓度散布够支付的引出(坡)
在浓度梯度上经过稍微短间隔的分子通量从事Fick增殖概要的法制的斜率来计算(有穴基质用Φ复习)。

 
通量代表了问题经过指定的层的铅直交易。比如,可以代表沉淀物(或生物膜)和问题中间的水交流。。
按照素养守恒法制,流量强制的相当,因而D可经过右上RI的边坡坡率计算。

微电极测运用的算学规律(三)

浓度散布(曲率)
分子在一维零碎中间的时间散布

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R的单位消耗,P是短间隔钟消耗单位。

走到静态时,   

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     ,D、R和P值。,诱出:

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浓度把正式送入精神病院势均力敌的净高级快车曲率散布。

 

微电极测运用的算学规律(四)
为了阐明方式计算消耗和出席者散布,甜水湖泊表皮沉淀物中间的硅藻属O2 (○)和NO3- (□)把正式送入精神病院图,一种在昏暗的使习惯于测轮廓的方式,B测光散布条款。

曲率剖析可以揭露不寻常的消耗散布。用算学方式定量地代表消耗率或消耗率,现时早已使用出分别的软件不假思索的想出结出果实。

微电极测运用的算学规律(五)

--光暗换场换技术

使用光暗换场换技术可计算单层沉淀物的出席者。

一段工夫的光中,鉴于氧供给聪明的地流和氧增殖均衡,因而在光与O2的浓度走到短间隔钟指定的层的。

中止光照时,除氧聪明的地流持续把持不变的,氧浓度调整焦点以便看清的全速前进开端de溶解垄断。

假如漫射和呼吸的光和外延的暂时性,此后氧浓度使萧条,光合速率及警。

氧浓度的垂下是一代的光开端;鉴于空的分解率打开沉淀物中间的增殖工夫,像这样,空的分解率测方式依赖于工夫中。

 

微电极测运用的算学规律(六)

微测度增殖
同意在床使瘦的尽量的分子的短间隔钟指定的的物种 ,分子的增殖将在0 正态散布的成绩等级

s:标准偏差(cm);t:工夫(s);D:增殖率(cm2 s-1)。
在短间隔钟定期地的散布,p(x < ?-s) + p(x > ?+s) = 在t工夫,原来说出来源0位的32%分子将会增殖的间隔≥s。
s = 10 ?m → t = 0.025 s → 无效运送率高于200和32%分子 ?m/s。在细菌程度,这种增殖全速前进难得的快。。
s = 10 cm → t = 29 d。在较大级别上,这种增殖是难得的慢的。

增殖分子基本的说出来源0在t = 0,不寻常的工夫的吃水散布

运用疆土引用

1、海面下的涡系,氧流量可以测流的水(测的最新记载、思索至多的精神错乱),测定缩微过程的程度,此后环境污染评价。    

2、微电极配上袖珍呼吸瓶还可以论述污水细菌产H2或H2S的速率,消耗O2的速率,反用硝酸处置速率(N2O,无)等。,在基板的结构论述可以每时每刻添加。呼吸零碎的微观记载

3、使用微电极的高空的细致的,短间隔钟H2聪明的透过从事于聪明的透过菌株的单、H2S高产率菌株,酸或碱和高产率菌株。

4、微电极可以剖析生物膜、没价值的东西颗粒、好氧颗粒、包埋颗粒的微观妥协和传质功能。微电极技术代替物了从前只对污水生物处置中止微观代表的正式的,对浮动诊胎法结构中止了深化的剖析,概括算学典范,使最优化聪明的地流,杜撰环境。。论述生物膜的妥协和传质特点是揭露浮动诊胎法结构和上涨反应堆处置效力的要紧估量。眼前,海外的难得的生气勃勃的的生物膜的微观聪明的地流论述,但对生物膜的论述依然是在PA把持手柄、浮动诊胎法器的传质功能、同位素载体偏爱微观疆土,微妥协的删除、影片中间的传质论述等。。

     微电极可以表征生物膜内外沿吃水(与生物膜承认相铅直)方位特点限制精神错乱的梯度散布条款,在短间隔钟吃水的特点限制精神错乱与膜的变换,同时测生物膜厚度。对微电极的校验结出果实中止剖析,两类限制精神错乱可以布置:膜/水圈面问题转变率和膜生物化学成份。这两个限制精神错乱是达到生物膜典范的要紧,是生物膜堕落能耐的要紧指标。

 5、在气相或液相浮动诊胎法的测定

 6、植物群体内被刺穿、肉欲的器官,利润现场的概要的手资料。

 

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