빠른 칼슘 이온 정량화를 위한 일시적 전위 프로파일링: 고체 접촉 이온 선택 전극에서 조건화 시간을 제거하기

전통적인 고체 접촉 이온 선택 전극(SC-ISEs)은 안정적인 상계 경계 전위를 Establish하기 위해 수 시간의 전처리 및 안정화가 필요한 오랜 열역학적 병목 현상으로 심각하게 제한됩니다. 이러한 한계를 근본적으로 우회하기 위해, 우리는 열역학적 평형을 기다리는 대신 동적 동력을 활용하는 전기화학적 이온 감지의 패러다임 전환을 제시합니다. 본 논문에서는 편극의 첫 60초 동안 개방 회로 전압 감소를 분석하여 평형화를 필요 없이 일시적 전위 프로파일링 방법을 보고합니다. 지시 전극에서 방전 단계를 통해 막을 재현 가능한 초기 상태로 복원하여 농도 상관 계수를 추출할 수 있습니다. 최적화된 막을 갖춘 칼슘 ISE를 사용하여 초기 단계의 편극 동역학이 단일 지수 포화 모델에 맞추어져 평균 오차 1.6%로 정상 상태 반응을 예측했습니다. 이 방법은 높은 반복성(일일 내 RSD 3.22%), 배치 간 재현성(4.57%) 및 실제 수질 샘플에서 90.7%에서 115.0%까지의 회복률을 달성했습니다. 이온 크로마토그래피와의 검증은 높은 일치를 보였습니다(R2 = 0.997). 이 전략은 진료소 및 환경 모니터링을 위한 조건화가 필요 없는 일회용 ISE를 가능하게 했습니다.