一种新型低噪音碳纤维纳米电极

　　黄卫华庞代文王宗礼程介克（武汉大学化学与分子科学学院分析科学中心，武汉430072）近年来，碳纤维超微电极在生命科学领域中己取得广泛应用。电极的超微尺寸使之能对生物微环境进行实时监测，还可作为微柱分离的检测器。自Adams研究组于1976年开展微电极伏安法对细胞外液中生物胺以及有关代谢物的检测研究以来，碳纤维超微电极己成为探测脑内甚至单个细胞内神经递质的一种有力的工具。人们己对单个细胞内神经递质及激素的释放进行了探索性研究。

　　传统制备的碳纤维电极在使用中常发生环氧树脂渗漏现象，致使检测器中噪音高，检测灵敏度低且带来污染，不宜在有机溶剂中进行检测及修饰。碳纤维纳米电**有小的尺寸，使之能对更微小的生物微环境进行分析，如监测神经细胞突触间隙内的神经递质以及对细胞内单个囊泡的释放进行研究。近年来，人们试图找到一种制备碳纤维纳米电极简便有效的方法。Ewing等采用火焰蚀刻法制得其尖端表面粗糖，直径约400nm的电极。Wightman及1：6等米用化学蚀刻法制得的电极尖端*低只能达到500nm.张学记等采用离子束蚀刻法制得电极尖端可小至几十纳米，但该法在一般化学。（A）是电极的全貌，可以看出，经火焰熔融密封及火焰蚀刻碳纤维，形成一锥状的超微电极。从（B）可以看出，玻璃毛细管在火焰下融成一个小的球状体并将碳纤维牢牢封住。（C）图为电极尖端放大照片，电极呈锥状且表面光滑，尖端直径约为150nm.该法操作简单，成本低，克服了传统环氧树脂胶封所引起的一系列缺点。制得的电极显示出优良的电化学特性，而且该法的成功率高，制备碳纤维纳米电极达到90%（300根电极）。

　　22碳纤维纳米电极的伏安特性碳纤维纳米电极在1. 0<10T3mol/LK3Fe（CN）6溶液中得到的CV曲线如所示。电极尖端直径为200nm.从可以看出，在碳纤维纳米电极上能得到峰形良好的伏安曲线，证明电极表面上的非线性扩散特性。低的扫速条件下（1mV /s）可以得到接近稳态的伏安曲线闺3（A），极限扩散电流受扫速影响并不大，显示了在碳纤维纳米电极表面上具有很高的传质效率。

　　235-HT的快速扫描循环伏安测定5-HT是一种重要的神经递质，存在于哺乳动物大脑内，与包括情感性疾病、精神分裂症和躁狂症有关。关于5-HT的电化学测定及单细胞中5-HT释放的实时监测已有一些报道。由于在传统的扫描速度下，5-HT的氧化产物容易在电极的表面吸附，形成绝缘膜，阻碍进步的测定在快速扫描的情况下，这一现象则可以避免本文用制得的碳纤维纳米电极对5-HT进行了快速扫描循环伏安测定，在不同扫速情况下所得的CV曲线如所示。从可看出，该电极在对5-HT进行了快速扫描循环伏安测定时显示出很高的灵敏度。