一支传感器，两个方程，NMT原理就这么简单！|《52个你不知道的NMT》

物质在液体环境中有从高浓度向低浓度扩散的趋势。对于带电粒子而言，还有从高电化学电势向低电化学电势运动的趋势。

如果离子选择性微传感器的移动距离dx在几十微米以内，生物材料实验证明，影响带电粒子运动的电化学电势梯度可忽略不计，该离子的扩散运动速率可以通过Fick第一扩散定律计算出来。也可根据能斯特方程计算。

如下图，以Na⁺浓度梯度和Na⁺微传感器为例，说明非损伤微测技术的物理学原理。

非损伤微测技术原理图

• 离子选择性微传感器的组成：玻璃微传感器、Ag/AgCl导线、电解质(100 mM CaCl₂ )及液态离子交换剂(LIX)。

• 该微传感器在待测离子浓度梯度中以已知距离dx进行两点测量，分别获得电压V1和V2。

• 两点间的浓度差dc则可以从V1、V2及已知的该微传感器的电压/浓度校正曲线计算获得。
  

• D是离子/分子特异的扩散常数(单位：cm ^-2 s^{- 1} )。

• 将它们代入Fick第一扩散定律公式：Jo = -D dc /dx，可获得该离子的移动速率(单位:pmo / cm -2 s- 1 )，即：每秒钟通过一个平方厘米的该离子/分子摩尔数。

液体离子交换剂是基于大型中性分子载体(macro neutral carriers)的一类有机化合物。通过这类化合物，选择性识别特定离子，从而实现检测。

目前，旭月非损伤微测系统可以检测九种离子，分别是Ca²⁺、H⁺、K⁺、Na⁺、Cl^-、Mg²⁺、Cd²⁺、NH₄⁺、NO₃^-，并提供这九种商业化离子交换剂的销售。

除此以外，旭月公司还在不断地研发新指标，其中H₂PO₄^-、Pb²⁺即将实现商业化检测。
 

广义的流速：

流速是指物质在介质和空间中运动的速度，具有方向性和时间性。

狭义的流速：

流速是指生物体由于内外交换形成的离子和小分子梯度中离子和小分子的运动速度。单位为mol•cm^-2•s^-1，即1s内通过1cm²截面积的离子或小分子的量（物质的量）。

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