암페로메트리

Amperometry

화학에서 암페로메트리는 전류나 전류의 변화에 근거한 용액에서 이온을 검출하는 것이다.

암페로메트리는 전기생리학에서 탄소 섬유 전극을 이용한 배실 방출 사건을 연구하기 위해 사용된다. 패치클램프 기법과는 달리 암페로메트리에 사용되는 전극을 셀에 삽입하거나 부착하지 않고 셀과 근접하게 가져온다. 전극으로부터의 측정은 매체로 방출되는 복실 화물의 산화 반응에서 비롯된다. Vesicle release를 측정하는데 사용되는 또 다른 기술은 용량성 측정이다.

역사

이온 크로마토그래피에 처음 사용된 전기화학적 또는 암페리미터 검출은 단전위 또는 DC 암페로미터법으로 시안화나 황산염, 요오드화물과 같은 특정 전기화학 활성 이온에 유용했다. 검출되었을 때 전극 표면이 오염되는 분석 물질에 대한 펄스 전류계 검출(PAD)의 개발은 결국 탄수화물의 결정을 위한 새로운 범주의 이온 크로마토그래피를 만드는 데 도움이 되었다. 통합암페로미터법으로 알려진 또 다른 발전은 아민과 감소된 유황군을 포함하는 많은 화합물과 같은 다른 전기화학 활성 종에 대한 민감도를 증가시켰으며, PAD에 의해 때때로 약하게 검출된다.[1]

탄소 전극을 조직에 넣고 신경전달물질 산화에 따른 전류를 기록함으로써 신경전달물질을 전기화학적으로 검출할 수 있다는 것이 정립되었다.[2] 첫 번째 측정 중 하나는 쥐의 네오스트리아툼에 이식된 탄소 섬유 전극을 사용하여 수행되었다.[3] 크롬파인 세포에서 더 많은 연구가 진행되어 거대 밀도 코어 염소에서 카테콜아민 방출을 조사하였다.[4][5]

탐지 방법

  • 단전위 암페로미터법

산화되거나 감소될 수 있는 모든 분석 물질은 암페리미터 검출의 후보물질이다. 가장 간단한 형태의 전류계 검출은 단전위 또는 직류(DC), 전류계측이다. 기둥 배출구에 위치한 두 개의 전극 사이에 전압(전위)이 가해진다. 측정된 전류가 양극에서 산화되거나 음극에서 감소함에 따라 변화한다. 단전위 암페로메트리는 전도성 방법에 의해 문제가 되는 청산가리와 황화물과 같은 약한 산 음이온을 검출하기 위해 사용되어 왔다. 암페로메트릭의 또 다른 중요한 이점은 요오드화합물, 황산염, 히드라진과 같은 다른 이온에 대한 다른 검출 방법보다 구체적이다. 적용된 잠재력을 조정하여 관심 분석물에 대한 반응을 극대화하는 동시에 간섭 분석물에[6] 대한 반응을 최소화할 수 있다.

  • 펄스 전류계(펄스 전류계 검출, PAD)

단일 전위 전위계측법의 확장은 펄스 전위계측법으로, 전극에 오염되는 경향이 있는 분석물에 가장 일반적으로 사용된다. 오염 전극이 발생할 때마다 신호가 감소하고 전극을 청소해야 하는 분석 물질 펄스 전류계 검출(PAD)에서는 작동 전위가 짧은 시간(일반적으로 수백 밀리초) 동안 적용되며, 그 후 전극을 청소하는 데 사용되는 전위가 더 높거나 더 낮다. 작동 전위가 적용되는 동안에만 전류를 측정한 다음, 검출기에 의해 순차 전류 측정이 처리되어 원활한 출력을 생성한다. PAD는 음이온 교환 분리 후 탄수화물의 검출에 가장 많이 사용되지만, 관련 기술의 추가 개발은 아민, 황종 감소, 기타 전기화합물의 가능성을 보여준다.

원리

Vesicle 융합을 기록하기 위해 탄소 섬유 전극을 세포 가까이 가져온다. 전극은 양전위로 유지되며, 융접된 방광에서 나온 화물이 전극 가까이에 있을 때 화물의 산화는 전자를 전극으로 전달한다. 이것은 스파이크를 일으키는데, 그 크기는 vesicle의 수를 추정하는데 사용될 수 있고, 그 빈도는 방출 확률에 대한 정보를 준다.[7]

참조

  1. ^ D. C. 존슨과 W.R. 라코스, 분석 화학, 62 (1990), 589A-97a
  2. ^ Kissinger PT, Hart JB, Adams RN (May 1973). "Voltammetry in brain tissue--a new neurophysiological measurement". Brain Research. 55 (1): 209–13. doi:10.1016/0006-8993(73)90503-9. PMID 4145914.
  3. ^ Gonon F, Cespuglio R, Ponchon JL, et al. (April 1978). "In vivo continuous electrochemical determination of dopamine release in rat neostriatum". Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Série D (in French). 286 (16): 1203–6. PMID 96981.
  4. ^ Leszczyszyn DJ, Jankowski JA, Viveros OH, Diliberto EJ, Near JA, Wightman RM (September 1990). "Nicotinic receptor-mediated catecholamine secretion from individual chromaffin cells. Chemical evidence for exocytosis". The Journal of Biological Chemistry. 265 (25): 14736–7. doi:10.1016/S0021-9258(18)77173-1. PMID 2394692.
  5. ^ Wightman RM, Jankowski JA, Kennedy RT, et al. (December 1991). "Temporally resolved catecholamine spikes correspond to single vesicle release from individual chromaffin cells". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88 (23): 10754–8. Bibcode:1991PNAS...8810754W. doi:10.1073/pnas.88.23.10754. PMC 53009. PMID 1961743.
  6. ^ 정착하라, F. (에드). (1997) 해석 화학 기법 핸드북(1개) 프렌티스 홀.
  7. ^ Mosharov EV, Sulzer D (September 2005). "Analysis of exocytotic events recorded by amperometry". Nature Methods. 2 (9): 651–8. doi:10.1038/nmeth782. PMID 16118635. S2CID 15489257.