微電極技術(shù)與平面光極技術(shù)雖都聚焦微觀世界，但無論是原理機制，還是應(yīng)用場景，都有著明顯差異。今天，小編就帶大家深入了解這兩大技術(shù)的區(qū)別！
一、原理機制：
     微電極技術(shù)：主要基于電化學(xué)原理。當(dāng)微電極與樣品接觸，樣品中的化學(xué)物質(zhì)在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，進而產(chǎn)生電流或電壓變化。這些變化經(jīng)放大、處理后，能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)濃度、活性等參數(shù)。例如在水質(zhì)監(jiān)測中測量溶解氧時，氧分子在微電極表面得電子，產(chǎn)生與氧濃度相關(guān)的電流信號 。微電極尺寸小，一般直徑在微米到毫米級別，因其表面積小，在發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時，參與反應(yīng)的物質(zhì)的量少，產(chǎn)生的電流微弱，卻能精準(zhǔn)反映微區(qū)物質(zhì)變化。

    平面光極技術(shù)：依靠光化學(xué)傳感膜熒光成像原理。光化學(xué)傳感器膜含有對被測物質(zhì)敏感的熒光染料，固定于具有滲透性的聚合物基質(zhì)上。測定時，傳感膜置于沉積物、土壤、植物根際與容器器壁間，在激發(fā)光源照射下，熒光染料與被測物相互作用，致使熒光信號（強度、壽命）改變。利用數(shù)字成像技術(shù)（CMOS相機）實時記錄特征發(fā)射光譜，經(jīng)軟件分析將被測物含量在時間和空間上的變化可視化呈現(xiàn)。比如檢測底泥中pH值時，特定pH值會使熒光染料發(fā)出不同強度熒光，從而反映pH值分布 。

二、測量方式與特點：
        微電極技術(shù)：測量時，微電極需直接與被測物質(zhì)接觸。其優(yōu)勢在于能精準(zhǔn)測量微區(qū)物質(zhì)的電化學(xué)參數(shù)，可對特定物質(zhì)進行高靈敏度檢測，像檢測細胞內(nèi)離子濃度等。但由于是接觸式測量，可能干擾被測微環(huán)境，且一般一次只能測量一個或少數(shù)幾個點位，難以快速獲取大面積、多維度信息 。

     平面光極技術(shù)：采用非侵入性成像測量，不會破壞原生環(huán)境。能夠?qū)崟r、快速地獲取微區(qū)溶解氧（DO）、pH、二氧化碳（CO?）等多種參數(shù)的分布，還可同時獲取一種或多種目標(biāo)物二維空間分布信息。借助高像素CMOS相機，實現(xiàn)時間分辨率毫秒級、空間分辨率亞毫米級，能直觀呈現(xiàn)被測參數(shù)在時間和空間上的連續(xù)變化情況，對整體微區(qū)環(huán)境的監(jiān)測更全面 。

三、設(shè)備及應(yīng)用場景：
     微電極技術(shù)：設(shè)備組成相對簡單，主要是不同類型的微電極以及配套的信號放大、處理裝置。微電極種類多樣，按制作材料分為非金屬和貴金屬微電極；按形狀有微盤電極、微陣列電極等。在水質(zhì)監(jiān)測中可實時監(jiān)測關(guān)鍵參數(shù)評估處理效果；在生物膜研究里監(jiān)測微生物代謝產(chǎn)物；在環(huán)境原位監(jiān)測方面，像測量植物根際氧氣濃度等 。

    平面光極技術(shù)：設(shè)備包含光源系統(tǒng)、熒光膜、成像系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、樣品池或測量腔室以及控制系統(tǒng)等。從類型上有封閉式（如PO2100，自帶箱體營造暗室，適用于實驗室模擬研究）和便攜式（如PO1100，小巧便攜，適合野外現(xiàn)場測量）。廣泛用于水體、沉積物、土壤和植物根際等環(huán)境監(jiān)測，如在水質(zhì)監(jiān)測中追蹤溶解氧、pH和二氧化碳動態(tài)變化；在土壤科學(xué)研究植物根際與土壤微生物活動等 。