江苏生物叉指电极 芯云纳米技术供应

在电化学生物传感器中，由相对交叉排列的微叉指电极之间产生一个平行板电容场，由打开的电极，向被测材料提供单边测试区域，两电极板和之间产生电场线，江苏生物叉指电极。叉指电极原理为，江苏生物叉指电极，传感器产生的电场线穿透到被测物中并改变传感器的阻抗，由于传感器表现为电容，容抗则成为系统性能的函数。因此，通过测量被测物对传感器的电容电抗,可以评估系统的性能。由于叉指传感器的电极是共面的，江苏生物叉指电极，因此被测电容会给出很高的信噪比，为了获得较强的信号，该传感器的电极重复平面阵列。又指型电容具有特殊的平面电极结构，表面空间电场特性良好，是表面电容传感器的理想选择。江苏生物叉指电极

叉指电极双电层来源于界面电荷，产生在固-液界面，由于其特殊微观结构与性质决定了固-液界面的性能。通过双电层理论人们可以得到表面浓度、浓度分布、吸附层与基地之间的电容值及变化率等电化学反应参数。此外，双电层间还有界面电场，该电场的距离非常小因而有较大的电场强度，并且能够极大的改变电化学反应速度，甚至使某些条件下难以发生或进行的化学反应可以得以实现。电容产生于电解质和电极表面界面上的离子和分子之间的相互作用，并与电极面积间接成正比。双层电容对测量装置施加了限制，增加了低频的测量误差，通过优化微电极的设计，以降低界面阻抗，并在较低的频率范围内扩展微电极的有效频率探测范围，首先是消除界面现象的影响，然后提高微生物测量的灵敏度。江苏石英叉指电极随着微纳技术的发展，致力于更小、更轻便、功耗更低的生物电极的制作。

柔性叉指电极使用过程中会发生弯曲或折叠，可使电场分布发生变化，相邻叉指电极的电容值与弯曲或折叠角度相关。叉指电极的电容值和灵敏度随着弯曲或折叠的角度增大而降低。柔性电极的基体有更低的硬度和杨氏模量，拥有很好的回弹性，同时根据不同的应用场景，对热稳定性、渗透性、透光性、附着性和防水性等也有不同程度的要求。柔性电极多采用聚合物作为其柔性衬底，常见的聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰亚胺（PI）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等，但 PET、PEN、PI 等常见的高分子塑料衬底只有可弯曲性而缺乏拉伸性，考虑到开发具有优异拉伸性的弹性衬底也是非常有必要的。因此，其他材料比如聚二甲基硅氧烷（PDMS）、热塑性聚氨酯（TPU）、脂肪族芳香族无规共聚酯（Ecoflex）和聚合物水凝胶等，都是具有低弹性模量和高可拉伸性的衬底材料。

三电极体系需要配备一种可以实现控制参比电极的电路，维持施加在工作电极上的电压恒定，以保证三电极始终工作在稳定状态下。为防止采集到的电化学原始信号受到工频信号以及电极表面附着的离子等其他干扰因素的影响，需要对采样信号进行滤波处理，通过 IV 转换电路将微弱的电流信号放大并转换成电压信号供 ADC 模块读取，同时通过补偿模块检测对系统产生的干扰因素。经过 MCU 内部的数据处理滤波与校准得出更加准确的血糖浓度，通过蓝牙通信模块将实时记录的血糖浓度传输至设备端，记录下血糖浓度变化曲线。叉指电极平面工艺的重要环节是表面图型化，即在基底或沉积的薄膜表面形成各种各样的图型。

叉指电极主要是基于两电极体系(工作电极和对电极)和三电极体系(工作电极、对电极和参比电极) 两种结构进行研发的。三电极与两电极结构主要区别在于微电极传感系统是否包含参比电极。两电极体系随着电极表面持续发生化学反应，工作电极的电位产生偏移，电极上的电流始终在变化，此时就难以控制实验的条件，既要实现控制电压又要测量电流就会使系统变得十分不稳定，导致传感器的性能下降。三电极体系中，工作电极是主要的研究和操作对象，通过电极表面的固化酶氧化还原产生电流以实现工作电极的极化。参比电极用来为工作电极提供基准电压，由 Ag/AgCl 制成，对电极使用惰性金属铂制成，这种两种电极都不会被极性化，因此不会影响实验中的电流。叉指电极是实现电子皮肤的重要部分。北京Pt叉指电极

生物叉指电极的基底材料的强度可将其分为两大类：柔性基底电极和刚性基底电极。江苏生物叉指电极

在微加工工艺中，主要采取硅、玻璃和高分子材料作为基底。硅作为一种半导体材料，具有良好的导电性能，作为叉指电极MEA基底时,需要在表面热生长一层SiO2,隔离金属层和硅基底之间的导电通路出于金属-氧化层-硅具有光电效应，对光敏感在检测中，光照在硅-SiO2 产生的光生电流能被金属电极输出到检测电路，增加信号的噪声幅度。在实验中发现，此噪声幅度可达几十到几百微伏，因此采用硅基底的 MEA 需要避光检测。相比于硅，玻璃具有良好的绝缘性、透光性和耐热性，具有成熟的加工工艺，在生物实验中便于采用倒置显微镜观察，被采用于 MEA 芯片的基底材料。为了降低成本，聚对二甲苯(Parylene)和聚酷亚胺 (Polyimide)也用来作为底材料。这些高分了材料具备良好的绝缘性，耐高温，灵活的可塑性，显示了良好的生物相容性，对细胞的活性没有明显的影响。在本实验室的实践过程中，也尝试采用PCB板加工MEA芯片，然而工艺中电极精度受到限制，电极尺寸限于80um，远远低于微加工工艺的芯片加工精度。江苏生物叉指电极

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