Сканирующая электрохимическая микроскопия (SECM) — важный метод электрохимической характеристики, основанный на измерении токового отклика ультрамикроэлектрода (UME) в растворе возле подложки для получения информации о поверхности образца. Размеры ультрамикроэлектрода в трех измерениях варьируются от нанометрового (несколько нанометров) до микронного (25 микрон). При приближении ультрамикроэлектрода к поверхности подложки электрохимические реакции предоставляют важную информацию о физико-химических свойствах подложки, включая, но не ограничиваясь, морфологией поверхности, электрохимической активностью и кинетикой реакций. В статье систематически рассматривается применение SECM в анализе клеток с использованием окислительно-восстановительных систем, акцентируется внимание на физико-химических свойствах окислительно-восстановительных пар и механизмах их взаимодействия с клетками. Между молекулярными структурами среды выделяются железосодержащие (например, ферроценкарбоновая кислота, ферроцианы), рутениевые (например, гексааминрутениевые комплексы), другие металлы (например, кобальтовые комплексы, гексахлориридаты), хиноны (например, бензохинон, метилнафтокинон), амины / фенолы (например, пара-аминофенол) и прочие (например, тиокетоны). Суммированы ключевые характеристики — гидрофильность/гидрофобность, проницаемость мембраны, потенциалы окисления и восстановления, — а также проанализированы особенности применения этих сред в клеточном анализе: гидрофильные среды (такие как ферроценкарбоновая кислота, гексааминрутениевые комплексы) не проникают через клеточную мембрану, в основном используются для визуализации морфологии и оценки целостности мембраны; гидрофобные среды (например, ферроценметанол, бензохинон) способны проникать через мембрану и предназначены для мониторинга внутриклеточного окислительно-восстановительного состояния, метаболической активности и ферментативных реакций; некоторые среды могут усиливать сигнал за счет совместного использования (например, ферроцианиды с метилнафтокиноном). Работа нацелена на предоставление справочной информации и руководства по применению метода SECM в клеточной биологии, токсикологии и исследовании механизмов заболеваний путем систематизации выбора систем и конкретных применений.

сканирующая электрохимическая микроскопия; окислительно-восстановительные системы; окислительно-восстановительные среды; клеточная визуализация; одноклеточный анализ