本次分享一篇由丹麥奧胡斯大學研究團隊在《PLOS ONE》上發表的一篇學術論文Considerations on the use of microsensors to profile dissolved H2 concentrations in microbial electrochemical reactors。討論了在微生物電化學反應器（microbial electrochemical reactors, MES）中使用微電極傳感器測量溶解氫（H2）濃度的方法及其考慮因素。以下是對本文核心內容的簡述：
研究背景：微生物電化學過程，如微生物電合成（MES），對利用二氧化碳和儲存可再生電能的生物技術發展具有高度興趣。在這些過程中，H2作為關鍵的中間體參與微生物在陰極的電子攝取過程。
微傳感器方法：文章描述了一種在標準H型電池反應器中測量和分析溶解H2濃度的微傳感器方法。通過水平放置石墨陰極，使用電動微輪廓系統和立體顯微鏡精確放置H2微傳感器于陰極表面。
實驗設置：實驗中使用了Sporomusa ovata這種產乙酸菌，測試了接種和未接種的微生物電化學反應器在不同時間點的H2濃度分布。
Fig 1: 展示了微生物電化學反應器中H2微傳感器設置的示意圖。陰極水平放置，可以使用微操縱器和從陰極表面向氣液界面（由深藍色虛線指示）進行輪廓測量。溫度探頭放置在介質中，加熱板維持介質溫度在30°C。頭空間用N2/CO2氣體沖洗。封閉陰極室的橡膠塞不是氣密的，如曲線箭頭所示，因此氣體可以離開室。Sporomusa ovata（黃色形狀）已經在陰極室接種。陽極垂直放置。質子交換膜分隔了陰極和陽極室。陰極、陽極和參比電極連接到電位計，即使在H2微傳感器測量期間，陰極也被偏置在相對于標準氫電極的-610 mV。
結果：在未接種的對照組反應器中，H2隨時間積累，而在接種了S. ovata的反應器中，整個實驗期間H2濃度維持在較低水平（< 4 μM）。
微傳感器的限制：研究發現，盡管微傳感器方法可以提供有洞察力的H2分布情況，但也存在一些限制。例如，由于固體陰極表面阻礙了H2向微傳感器的擴散，微傳感器可能無法在固體陰極表面附近準確測量H2。此外，實驗過程中需要保持嚴格的溫度控制，以克服微傳感器對溫度的敏感性。
結論：盡管存在一些限制，微傳感器方法仍然是研究微生物電化學系統中H2動態的有用工具。但研究者在使用微傳感器時
微電極技術在本文中的應用：本文主要應用了H2微電極傳感器來測量微生物電化學反應器中的溶解H2濃度。微電極提供了在微米尺度上解析H2分布的能力，這對于理解微生物電化學過程的機制至關重要。此外微電極的使用需要考慮其對實驗條件（如溫度、頭空間沖洗）的敏感性，以及可能的測量限制，如在固體陰極表面附近的測量準確性問題。
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。
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