주사 전기화학 현미경(SECM)은 중요한 전기화학적 특성 분석 기술로, 초미세 전극(UME)이 기판 근처 용액에서 전류 반응을 측정하여 시료 표면 정보를 얻는 원리에 기반합니다. 초미세 전극의 3차원 크기는 나노 수준(수 나노미터)에서 마이크로 수준(25 마이크로미터)까지입니다. 초미세 전극이 기판 표면에 가까워질 때, 전기화학 반응은 기판의 물리화학적 특성에 대한 중요한 정보를 제공하며, 여기에는 표면 형태, 전기화학 활성도 및 반응 동력학 등이 포함됩니다. 본 논문은 세포 분석에 적용된 SECM 산화환원 체계를 체계적으로 검토하였으며, 산화환원 전기쌍의 물리화학적 특성과 세포와의 상호작용 메커니즘에 대해 다루었습니다. 매질을 분자 구조에 따라 철 계열(예: 페로센 카복실산, 페로시아나이드), 루테늄 계열(예: 헥사아민 루테늄), 기타 금속류(예: 코발트 착물, 헥사클로로 이리데이트), 퀴논류(예: 벤조퀴논, 메틸나프트퀴논), 아민/페놀류(예: 파라아미노페놀), 기타(예: 티오디케톤)로 분류하였으며, 각 종류의 소수성/친수성, 막 투과성, 산화환원 전위 등의 주요 특성을 요약하였습니다. 세포 검출에서의 특성으로는 친수성 매질(예: 페로센 카복실산, 헥사아민 루테늄)은 세포막을 투과하지 못해 주로 세포 형태 영상화 및 막 완전성 평가에 사용되며, 소수성 매질(예: 페로센메탄올, 벤조퀴논)은 막을 통과하여 세포 내 산화환원 상태, 대사 활성 및 효소 촉매 반응 모니터링에 적합합니다. 일부 매질은 병용 전략(예: 페로시아나이드와 메틸나프트퀴논)을 통해 신호 증폭을 실현할 수 있습니다. 본 논문은 체계 선택과 구체적 응용을 종합하여 SECM 기술이 세포생물학, 독성학 및 질병 메커니즘 연구에 참고 및 지침을 제공하고자 합니다.

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