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Für Mikropipetten, wie sie in elektrophysiologischen Impedanzmessungen, Stimulation und Ioneninjektion verwendet werden, wird ein Modell angenommen, das aus einem isolierenden Kegelstumpfmantel besteht, dessen Oberfläche eine negative Ladung trägt, die durch eine leitende Kationenschicht neutralisiert wird. Unter den einfachsten Bedingungen sei die Elektrode mit einem gewöhnlichen Elektrolyten wie KCl gefüllt und umgeben. Mit Hilfe einer Konstanten b [cm], die das Verhältnis von Volumen- zu Oberflächenleitfähigkeit darstellt, wird entlang der Kegelachse das Verhältnis von Ionen in der Doppelschicht zu Ionen im Volumenelektrolyten berechnet. Für den Fall, daß der Radius der Öffnung r0[cm] ⪢b [cm] herrscht Volumenleitung in der Öffnung. Die elektrische Charakteristik ist ohmisch. Für r0 ⪡ b ist die Öffnung durch Doppelschichtladungen verstopft. Strom polarisiert diesen Stopfen derart, daß in einer Stromrichtung der Elektrolyt im stark beengten Innenraum der Elektrode angereichert (Widerstandsabnahme), in der anderen verdünnt wird (Widerstandszunahme). Die dargelegten Eigenschaften stromführender Mikropipetten werden in Hinblick auf ihre Bedeutung bei elektrophysiologischen Anwendungen diskutiert. |
