是用来测量和研究离子/分子流的一种新技术。离子/分子流是生命体活性的基本特征。非损伤，对生命体没有任何损坏的测量方法。

诞生：

非损伤微测技术起源于产生了众多诺贝尔奖获得者的美国MBL实验室。1990年MBL的科学家Kühtreiber和Jaffe利用非损伤微电极检测单细胞Ca2+的运动方向和流速，开创了从静态测量到动态测量转变的先河。

  1995年MBL的科学家进一步在《Nature》发表文章阐明了非损伤微测技术的数学物理学基础及应用方式。

原理：

原理图

原理图

以Ca2+浓度梯度和Ca2+微电极为例说明非损伤微测技术离子选择性微电极的工作原理。Ca2+离子选择性微电极通过前端灌充液态离子交换剂(Liquid Ion Exchanger，LIX)实现选择性。

  该微电极在待测离子浓度梯度中以已知距离dx进行两点测量，并分别获得电压V1 和V2。两点间的浓度差dc则可以从V1、V2及已知的该微电极的电压/浓度校正曲线计算获得。D是离子特异的扩散常数( 单位：cm-2。sec-1)，将它们代入Fick第一扩散定律公式:J0 = -D。

  dc/dx，可获得该离子的移动速率(picomol。cm-2。sec-1) 即：每一秒钟通过一个平方厘米的该离子/ 分子摩尔数（10-12级）。

注：荧光染料/光纤、纳米碳丝、金属/合金等材料均可以用来实现某种离子/分子的选择性测量 。

技术特色：

测量特点：

非损伤性获得离子/分子的绝对浓度、流动速率和3D运动方向信息。

测量方式：

活体，动态，实时，内外兼测，长时间多维扫描与测量

测量对象：

H+、Ca2+、K+、Na+、NH4+、Mg2+、Cd2+、Cl-、NO3-、Pb2+、O2、H2O2、IAA……

测量材料：

整体→器官→组织→细胞层→单细胞→（富集）细胞器

生命科学应用方向

1 Ca振荡

2 离子流研究

3 细胞活性与凋亡的评价

4 上皮及内皮细胞研究中的关键离子

5 代谢与内分泌中的离子变化

6 气体分子: NO、O2

7 肿瘤研究及其药物的评价

8 感觉及神经系统中的关键离子流

9 细胞极性生长

10 细胞的融合

11 植物盐胁迫及其耐盐性评价

12 机械损伤与生物损伤下的离子流研究

13 营养吸收与利用的研究

14 重金属毒理学研究

15 渗透调控的研究

16 水生植物的光合作用

材料科学应用方向

1 新材料的筛选和检测

2 新涂料的筛选和检测

3 材料的腐蚀机理。