10.24 : Amperometria: Przegląd

Amperometria to technika powszechnie stosowana do pomiaru stężenia określonych analitów w roztworze poprzez monitorowanie prądu elektrycznego generowanego podczas reakcji elektrochemicznej. Polega ona na przyłożeniu stałego potencjału między elektrodą roboczą a elektrodą odniesienia w celu zmierzenia powstałego prądu, który jest proporcjonalny do stężenia analitu. Elektroda tlenowa Clarka działa w oparciu o tę zasadę amperometrii. Składa się z katody i anody zamkniętych w przepuszczalnej dla gazu membranie. Zazwyczaj katoda jest platynowa lub złota, a anoda wykonana jest ze srebra. Gdy między katodą a anodą przyłożony jest potencjał, cząsteczki tlenu dyfundują przez przepuszczalną dla gazu membranę i są redukowane na powierzchni katody, generując prąd. Prąd ten jest proporcjonalny do stężenia rozpuszczonego tlenu w próbce.

Amperometria jest szeroko stosowana do monitorowania stężenia glukozy we krwi. Podejście biosensorowe jest stosowane w amperometrycznych czujnikach stężenia glukozy we krwi. Czujnik składa się z platynowej lub złotej elektrody unieruchomionej enzymem oksydazy glukozy. Oksydaza glukozowa katalizuje utlenianie glukozy w celu wytworzenia kwasu glukonowego i nadtlenku wodoru. Czujnik amperometryczny przykłada potencjał między elektrodą roboczą pokrytą enzymem a elektrodą odniesienia. Ponieważ glukoza jest obecna w próbce krwi, reaguje z unieruchomionym enzymem, aby wytworzyć nadtlenek wodoru. Wytworzony nadtlenek wodoru jest następnie elektrochemicznie utleniany na elektrodzie roboczej, co skutkuje mierzalnym prądem. Wielkość indukowanego prądu jest wprost proporcjonalna do stężenia glukozy w próbce krwi.