微電極技術案例：利用微電極測量分析RABR中微藻生物膜的pH值分布

本次分享一篇由美國猶他州立大學研究團隊在《Cleaner Engineering and Technology》上發表的一篇學術論文--An attached microalgae platform for recycling phosphorus through  biologically mediated fertilizer formation and biomass 。本文介紹了一種基于微藻生物膜平臺的技術，該技術旨在通過生物介導的肥料形成和生物質培養來回收磷，并在生物圈中可持續地循環利用磷。研究團隊設計、構建并測試了一個名為旋轉藻類生物膜反應器（Rotating Algae Biofilm Reactor, RABR）的系統，用于從厭氧消化器（Anaerobic Digester, AD）的濾液中去除磷和氮。

微電極是一種精細的傳感器，能夠進行高分辨率的空間測量，從而提供微環境內化學物質濃度的詳細信息。在這項研究中，通過使用微電極在不同深度處測量生物膜內的pH值，研究人員能夠獲得關于微藻生物膜內部環境的詳細數據。微電極測量結果顯示，生物膜內pH值隨深度的增加而增加，這與微藻進行光合作用時吸收溶解的二氧化碳有關。當生物膜暴露于光照下時，光合作用增強，導致生物膜內部pH值上升，這有助于磷酸銨鎂石的形成。這些發現證實了微電極技術在監測和理解微藻生物膜在環境工程應用中的有效性和重要性。通過這種技術，研究人員能夠更好地管理和優化RABR系統，以提高磷的回收效率，并生產可作為土壤緩慢釋放肥料的磷酸銨鎂石。

智感環境是國內為數較少能夠實現微電極系統開發和商業化推廣的公司，并創新性地推出了微電極多通道分析系統，可以同步高分辨率檢測pH、DO、Eh、H₂S等多種指標實現了我國在該技術領域的彎道超車。Easysensor微電極的設計特殊，它的穿刺能力可深入水體、生物膜、顆粒污泥、植物的根莖葉以及液體與固體的擴散邊界層，為微生態和微區研究提供了強有力的工具。這款微電極的末端細至微米級別，在不破壞被測對象結構和生理活性的前提下，快速刺入樣品內部，實現對微環境的精確測量。

Easysensor多通道微電極分析系統