10.24 : الأمبيرومترية: نظرة عامة

الأمبيرومترية هي تقنية تستخدم عادة لقياس تركيز مواد تحليلية معينة في محلول من خلال مراقبة التيار الكهربائي الناتج أثناء تفاعل كهروكيميائي. وهي تتضمن تطبيق جهد ثابت بين قطب كهربائي عامل وقطب كهربائي مرجعي لقياس التيار الناتج، والذي يتناسب مع تركيز المادة المحللة. يعمل قطب الأكسجين كلارك على هذا المبدأ للأمبيرومترية. وهو يتكون من كاثود وأنود محاطين بغشاء نافذ للغاز. وعادة ما يكون الكاثود من البلاتين أو الذهب، بينما يكون الأنود مصنوعًا من الفضة. وعندما يتم تطبيق جهد بين الكاثود والأنود، تنتشر جزيئات الأكسجين عبر الغشاء النافذ للغاز وتُختزل عند سطح الكاثود، مما يؤدي إلى توليد تيار. ويتناسب هذا التيار مع تركيز الأكسجين المذاب في العينة.

تستخدم الأمبيرومترية على نطاق واسع لمراقبة نسبة الجلوكوز في الدم. يتم استخدام نهج المستشعر الحيوي في أجهزة استشعار الجلوكوز الأمبيرومترية في الدم. يتكون المستشعر من قطب كهربائي من البلاتين أو الذهب مثبت بواسطة إنزيم أوكسيديز الجلوكوز. يُحفز أوكسيديز الجلوكوز أكسدة الجلوكوز لإنتاج حمض الجلوكونيك وبيروكسيد الهيدروجين. يطبق المستشعر الأمبيروميتري جهدًا كهربائيًا بين القطب الكهربائي العامل المغلف بالإنزيم والقطب الكهربائي المرجعي. نظرًا لوجود الجلوكوز في عينة الدم، فإنه يتفاعل مع الإنزيم المثبت لتوليد بيروكسيد الهيدروجين. ثم يتم أكسدة بيروكسيد الهيدروجين الناتج كهروكيميائيًا عند القطب الكهربائي العامل، مما ينتج عنه تيار قابل للقياس. يتناسب حجم التيار المستحث بشكل مباشر مع تركيز الجلوكوز في عينة الدم.