快速扫描循环伏安法

    快速扫描循环伏安法 :

快速扫描循环伏安法在探测在体化学物质浓度变化方面具有对检测对象识别特异性高、时间分辨率高和侵入性低的特点，常用于心理与行为的神经化学机制的研究。

在使用快速扫描循环伏安法的过程中，将碳素纤维电极（小口径，一般为5～10μm）插入具有活性的细胞、组织或胞外区域作为工作电极。将等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，得到的电流－电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，则电活性物质在电极上被还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又重新在电极上被氧化，产生氧化波。一次三角波扫描，就完成了一个还原和氧化过程的循环。这个过程使得溶液体系中的电子运动产生变化的小幅电流。当电位扫描速度极高时，充电电流将很大，信噪比下降，会影响对电活性物质产生电流的测量。因此，需采用背景扣除法消除充电电流的影响，即先将电极在不含电活性物质的底液中记录下循环伏安曲线，然后在含有电活性物质的溶液中再进行一次同样的实验，两次相减即可达到目的。在扣除背景电流后，就可得到每种检测物质所特有的电压－电流图。由于已知电压波动的时间比例，就可以据此得到电流随时间变化的效果图。同时，检测对象的浓度可以根据每个氧化还原反应中变化的电子数量计算出来。

由于每种检测对象都有特有的还原电位，因此该方法对于检测对象的识别特异性较高，可以运用于检测大量电活性物质如儿茶酚胺类、吲哚胺类和其他神经递质，此外，抗坏血酸、氧气、一氧化氮和pH值浓度的变化也能被检测出来。该方法也可以同时检测多种物质。由于电极电位以极高的速度进行扫描，因此保证了该方法的高时间分辨率，其时间分辨率可以达到亚秒级，能够对物质浓度变化进行实时监测。利用该方法对一些神经递质如多巴胺的瞬变进行高质量的检测，结合动物相应的行为变化，深化了对于多种神经递质尤其是多巴胺功能的认识。由于该方法所用的电极口径极小，因此对于组织的损害程度可以降到最低，也降低了检测物质变化时由于其扩散造成的失真。这个特点也允许电极靠近神经递质释放的位点，使其可运用于检测胞外神经递质的动态变化及递质吸收的动力学特性。

快速扫描循环伏安法被认为是一种检测活体组织中物质浓度变化的极为有效的方法，并可以很好地与行为学研究结合起来。但是，快速扫描循环伏安法也存在一些缺点，如工作电极的电压只能被限制在一定范围之内，不能用于检测处于静息状态下的物质浓度等。