Eine Mikroelektrode ist eine extrem kleine Elektrode mit einer Spitze, die ohne Beschädigung in die Wand einer einzelnen Zelle eingeführt werden kann. Mikroelektroden haben eine Reihe von Anwendungen und potentiellen Anwendungen, und mehrere Variationen wurden in Laborumgebungen auf der ganzen Welt entwickelt. Es wurden auch zahlreiche Tests von Mikroelektroden zu verschiedenen Themen durchgeführt, die einige ihrer möglichen Anwendungen demonstrieren.
Elektroden sind Geräte, die dazu bestimmt sind, Elektrizität zu leiten. Bei einer Mikroelektrode besteht das Gerät aus Glas und ist mit einer leitfähigen Lösung gefüllt. Es ist auch möglich, einen kleinen Silberdraht für Anwendungen einzusetzen, bei denen ein elektrischer Metallkontakt gewünscht wird. Durch Messen des Stroms, der durch die Elektrode fließt, können Menschen Daten sammeln. Im einfachsten Fall kann eine Mikroelektrode verwendet werden, um etwa die elektrischen Impulse zu messen, die während des Ruhe- und Aktivzustands von Zellen vorhanden sind, aber das Gerät kann auch verwendet werden, um pH-Werte, gelösten Sauerstoff und andere Substanzen zu messen.
Mit einer Mikroelektrode oder einem Array von Mikroelektroden können Forscher alle möglichen Daten über lebende Organismen sammeln. Durch das Einführen dieser Geräte in einen lebenden Organismus und das Belassen an Ort und Stelle können Menschen Informationen aufnehmen, und die Mikroelektroden können auch zur Übertragung von Informationen verwendet werden. Die Entwicklung solch winziger Elektroden macht Dinge wie Gehirn-Maschine-Schnittstellen möglich, da möglicherweise ein Array in das Gehirn implantiert und zur Kommunikation mit einem Gerät außerhalb des Körpers verwendet werden könnte. Mikroelektroden-Arrays können auch für Dinge wie die Steuerung von Prothesen verwendet werden.
Diese Geräte sind nicht nur sehr nützlich für das Studium lebender Organismen, sondern haben auch einige andere potenziell interessante Anwendungen. In flexiblen elektronischen Geräten, bei denen größere Elektroden brechen oder ausfallen könnten, könnten stattdessen Mikroelektroden verwendet werden. Diese winzigen Elektroden können auch in Geräten verwendet werden, die so klein wie möglich oder miniaturisiert ausgelegt sind, was es den Herstellern ermöglicht, zunehmend tragbare Geräte zu entwickeln.
Die Herstellung von Mikroelektroden ist eine Herausforderung, da sie den Einsatz sehr präziser Geräte erfordert, die detaillierte, kleine Aufgaben bearbeiten können. Einige Hersteller hatten Erfolg mit dreidimensionalem Drucken, wobei die Drucker verwendet wurden, um Mikroelektroden mit einer standardisierten Größe und einem standardisierten Design herzustellen. Es ist auch möglich, diese Vorrichtungen von Hand herzustellen oder konventionellere Herstellungsgeräte zum Zwecke der Herstellung von Mikroelektroden umzuwandeln. Forscher, die mit diesen Geräten arbeiten, können ihre eigenen herstellen, um mit neuen Konstruktionstechniken und Materialien zu experimentieren.