[发明专利]一种通过玻璃管尖端内壁硅烷化形成稳定的微纳米液/液界面的方法

说明书

本发明属于微纳米玻璃管电极制备技术领域，具体涉及一种通过玻璃管尖端内壁硅烷化形成稳定的微纳米液/液界面的方法，为改善现有微纳米玻璃管内壁硅烷化方法存在的工艺复杂，对仪器设备要求高，成功率低等问题，本发明提供了一种新型的微纳米玻璃管内壁硅烷化方法，只需通过简单的毛细作用即可在微米尺度把液体吸进管内一定高度进行硅烷化，即仅需硅烷化玻璃管尖端部分的内壁即可达到良好的疏水效果，所需设备简单，原料廉价易得，低毒，操作简单快速，得到的硅烷化微米玻璃管应用广泛，可在多种实验体系中使用，包括但不限于微纳米液/液界面，还可实现单细胞分析与成像、单颗粒计数以及电生理/神经科学研究中涉及单一实体的机理研究。

技术领域

本发明属于微纳米玻璃管电极制备技术领域，具体涉及一种通过玻璃管尖端内壁硅烷化形成稳定的微纳米液/液界面的方法。

背景技术

微纳米科学是一门多学科交叉的前沿科学。微纳米电化学作为微纳米科学的一个分支，旨在探究物质在微纳米尺度电极界面处的电化学行为，从而实现单个粒子或分子性质的描述与测量。而微纳米电极作为微纳米尺度下电化学研究的有力工具，具有不可替代的重要作用。

一般而言，尺度在100nm～1μm之间的电极称为亚微米电极，尺度在1nm～100nm之间的则称为纳米电极。在如此微小尺度下，微纳米电极有着大电极所不具备的优良特性，比如，更小的RC时间常数，更小的iR降，更快的传质速率等。因此，通过微纳米电极能够对快速的、瞬态的电化学行为进行研究；同时，还可以在低分析物浓度情况下依然能够获得高信噪比，进行高分辨率的电化学分析；此外，在微损或无损活细胞的情况下，也能在细胞表面甚至内部进行微纳尺度的电化学成像。除了通常使用于氧化还原反应的微纳米电极外，膜片钳技术工作电极的中空微纳米玻璃管也已被广泛用于测量电生理、神经科学中组织切片、单个分离细胞或一小块细胞膜的离子电流。

微纳米玻璃管也可用于微、纳米液(油)/液(水)界面的电化学研究。玻璃管口作为两相液体界面的交界处，当往玻璃管内注射水相时，由于玻璃的亲水性，外界的油相不能通过管口进入玻璃管内部，从而在管口形成稳定的两相界面，用以研究电荷(电子或离子)的转移反应。反之，如果在玻璃管内注射油相，由于玻璃管的亲水性，外部的水相会进入玻璃管内部并达到一定的高度，或油相跑到管外，不能形成稳定的界面，从而得不到定义明确的电势窗口，这一特性限制了液/液界面电化学的发展。因为管内为油相的微纳米液/液界面可以作为膜片钳或扫描电化学显微镜的工作电极，用于电生理或分析化学研究，具有重要的理论及实际意义。而微纳米玻璃管内壁的硅烷化可以成功实现管内为油相的微纳米液/液界面。