工作電極表面產(chǎn)生的氧化還原，并在電壓的作用下進一步電離得到游離電子，上式為葡萄糖氧化還原反應的化學方程。葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖產(chǎn)生葡萄糖酸和過氧化氫，過氧化氫的強氧化力，使氫離子不會還原成氫。電流使過氧化氫解離以獲得兩個自由電子。根據(jù)測得的電荷數(shù)，可以計算出葡萄糖濃度。實際應用中，不可避免存在微量的反應電流會流過參比電極，改變控制回路的電壓，產(chǎn)生錯誤的測量結(jié)果。因為這種現(xiàn)象的存在，必須要恒電位電路來滿足三電極穩(wěn)定工作條件的這一特性。柔性生物電極雖然具有很好的柔韌性、彈性、能與組織緊密貼合性、對組織傷害小等優(yōu)點，但它的強度較低。太原生物叉指電極

三電極體系是指工作電極、對電極和參比電極均在微電極芯片上制備。工作電極采用金電極作為基底電極,參比電極可采用絲網(wǎng)印刷或銀膜氯化的方法制備全固態(tài)微型銀/氯化銀電極，對電極則為片上鉑電極。溶液中的葡萄糖被電極表面固化的酶還原產(chǎn)生過氧化氫，對工作電極施加電壓，電離過氧化氫產(chǎn)生氫離子，促進電流從工作電極流出。此時電流大小與電離產(chǎn)生的電子量成正相關，反應速率決定電流大小從而得到血糖濃度。控制回路由 WE 和 RE 組成，維持施加在工作電極上的電壓恒定，且回路中不包含極化電流，不影響極化狀態(tài)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。沈陽叉指電極設計叉指電極陣列以玻璃基為襯底具有良好的生物相容性。

基于生物電信號存在的測量難點，故對醫(yī)用叉指生物電極的性能提出了相應的需求：1）由于生物電具有頻率低甚至接近直流的特點，所以生物醫(yī)用電極一般要求具有良好的導電性能；2）電極電位穩(wěn)定，極化電位小，電位波動小；3）電極自身阻抗值小；4）不易產(chǎn)生運動偽跡；5）安放簡易且不易脫落；6）無毒無害，對人體刺激小等。目前常用的電極包括有，標準氫電極、飽和甘汞電極、Cu/CuSO4 電極以及Pb/PbCl2 電極等，但它們自身的特性和缺陷以及應用范圍不盡相同。

叉指電極制備方法包括四個步驟：(1)襯底清洗。首先需要對基片進行清洗,本工作中所用二氧化硅硅片在購得潔凈硅片的基礎上，再依次進行乙醇、去離子水的超聲清洗。 (2) 光刻。光刻是一種將掩膜版上圖形轉(zhuǎn)移到襯底表面的技術，在大規(guī)模集成電路制造中有應用，其主要利用紫外光照射光刻膠使其化學性質(zhì)改變，然后去除相應光刻膠，得到掩模版上的圖形，進而作為后續(xù)工藝的掩模。(3) 薄膜沉積。主要包括物理方法和化學方法沉積。(4) 剝離(lift-of)。剝離是在襯底上進行薄膜沉積后，通過去除光刻膠的方法使附著在光刻膠上的金屬脫附，直接沉積在襯底的金屬被保留，形成電極圖形。剝離工藝的優(yōu)勢是操作簡單、成本低廉，而且去膠過程中不會對襯底產(chǎn)生刻蝕損傷。柔性電子器件可以利用各種功能材料，通過力學與電子學的完美結(jié)合，實現(xiàn)柔性工作環(huán)境下的器件功能。

平面叉指電極傳感器是一種低成本、小型化，在線式且適合集成的用于無機物離子檢測的傳感器，采用浸入式檢測方式。根據(jù)阻抗特性可以將叉指電極傳感器劃分為 3種類型，第 1 種類型為電感類型，具有電感特性的傳感器通常被用作導電性和磁性材料完整性的無損檢測。第 2 種類型是電容類型，通常表現(xiàn)為叉指狀電極，這種傳感器的應用包括紙漿水分含量的測量，特定細菌檢測，人體皮膚表面含水量測量，化學傳感器，食品安全檢驗等。第 3 種類型是電感性和電容性結(jié)構(gòu)的結(jié)合，也可被分類為可遠程操作的無源傳感器，比如用于土木工程材料、含水量的實時監(jiān)測。生物傳感器領域內(nèi)，襯底材料主流發(fā)展方向之一。南京PDMS叉指電極

電極陣列導電層與生物組織無需直接接觸就能夠通過電容耦合的形式對生物信號進行采集。太原生物叉指電極

血糖濃度是糖尿病診斷的標準。現(xiàn)有的血糖儀大多是單點式的，容易錯過血糖變化峰值;無創(chuàng)檢測的優(yōu)點在于不對使用者造成創(chuàng)傷的前提下，間接檢測或傳感有關生命體生理特征以及生化參數(shù)，但受到的干擾因素也更多。酶固化和微針技術，基于保證血糖儀具有較高準確性的同時減小設備的體積與功耗的目的，根據(jù)三電極體系的原理，研究并設計出血糖濃度傳感器電路，研制基于三電極微針陣列的可穿戴連續(xù)檢測式微創(chuàng)血糖儀，這種微創(chuàng)血糖儀可以減少頻繁扎針產(chǎn)生痛苦，同時能與人體體液接觸，減少了干擾因素提高準確性，實現(xiàn)血糖的連續(xù)監(jiān)測。太原生物叉指電極

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