Електрохімічні біосенсори – це пристрої, які виявляють біологічні молекули шляхом перетворення хімічної інформації в електричний сигнал. Ключовим аспектом їх функції є розуміння та розрахунок електрохімічних потенціалів, які впливають на точність датчиків та чутливість.

Основи електрохімічного потенціалу

Електрохімічний потенціал – енергія, яка вимагає пересуватися іон або електрон в електрохімічному середовищі. Поєднує хімічний потенціал і електричний потенціал, що відображає силу водіння для електрохімічних реакцій.

Вимірювання електрохімічного потенціалу в біосенсорах

У біосенсорах, потенціал зазвичай вимірюється за допомогою електродів, які виявляють зміни, викликані молекулами цілі. Довідковий електрод забезпечує стабільний потенціал, при цьому робоча електрода реагує на анальні взаємодії.

Розрахунок електрохімічної потенціальності

Для розрахунку електрохімічного потенціалу використовуються рівняння Ненсталь:

- (RT / nF) * ln([Ox])

Де:

  • E - електродний потенціал
  • E0] - стандартний електрод потенціал
  • R] — газова константа
  • T - температура в Кельвін
  • n] - кількість електронів, що передається
  • F - це постійний стан Faraday
  • [Red] і [Ox] є концентрацією зменшених і окислених форм

При наданні відомих значень, можливе визначення потенціалу, що допомагає калібруванню датчиків та аналізі.