微叉指電極陣列是基于 MEMS (Micro-ElectroMechanicalSystems)微加工技術，將具有和細胞尺寸匹配的金屬電極陣列加工在硅或玻璃基底上的一類芯片，用于多通道同步檢測細胞胞外電生理信號。微叉指電極陣列的基本結構包括3個部分: 絕緣基底，金屬層電極陣列,鈍化層。加工后的芯片中，金屬位點暴露于細胞生存環境，并和生長在電極位點或附近細胞形成電耦合結構。當具有電興奮特性的細胞生長在電極上時，其動作電位引起電極表面電勢的變化，即為檢測到的細胞胞外電位。金屬層上的引線用于輸出檢測到的信號，它們被鈍化層包裹避免和外界接觸。焊盤暴露，般在采用打金線或壓片的方法將焊盤和外界電路導通后用環氧樹脂包袋，避免和細胞生長環境接觸，并將信號輸出至外界處理電路。微叉指電極因其靈敏度高、響應速度快、檢出限低、成本適中、攜帶方便等優點。石家莊玻璃叉指電極

叉指電極主要是基于兩電極體系(工作電極和對電極)和三電極體系(工作電極、對電極和參比電極) 兩種結構進行研發的。三電極與兩電極結構主要區別在于微電極傳感系統是否包含參比電極。兩電極體系隨著電極表面持續發生化學反應，工作電極的電位產生偏移，電極上的電流始終在變化，此時就難以控制實驗的條件，既要實現控制電壓又要測量電流就會使系統變得十分不穩定，導致傳感器的性能下降。三電極體系中，工作電極是主要的研究和操作對象，通過電極表面的固化酶氧化還原產生電流以實現工作電極的極化。參比電極用來為工作電極提供基準電壓，由 Ag/AgCl 制成，對電極使用惰性金屬鉑制成，這種兩種電極都不會被極性化，因此不會影響實驗中的電流。金叉指電極技術叉指電極是實現電子皮膚的重要部分。

濺射或蒸發工藝后的金屬層表面光滑，微米尺寸的電極具有較大的基線噪聲和波動，因此增加電極的比面積可以增加電極和溶液的有效接觸面積，從而來降低電極的阻抗和噪聲。通常所采用的電極表面修飾材料有: TiN、Ir、鉑黑碳納米管等，在修飾到裸金或鉑電極上后，電極表面出現納米結構，增加了電極表面的粗糙度。TiN 通過反應濺射法在氮氣和氟氣混合氣體中粘附到金或鉑電極上， TiN 具有規則的柱狀納米結構，表現出穩定的電學和機械特性，被采用在商業化生產的叉指電極上。相比之下，采用陰極氧化方法加工的Ir雖然具有較大的表面電荷負載，但是其電荷注入能力較差，不適合用于刺激電極，此外其電學特性不穩定，表面是現不規則的龜裂結構。出于鉑黑采用恒電流或恒電壓電鍍方法修飾到電極表面，裝置和電鍍液成本較低，操作簡單，較多采用。電鍍鉑黑后的電極表面出現棉絮狀的納米結構，比面積達到電極幾何面積的 10~100 倍，在實驗中具有較好的效果。然而相比TiN，電極表面的鉑黑顆粒容易脫落，電極壽命較短。

在電化學生物傳感器中，由相對交叉排列的微叉指電極之間產生一個平行板電容場，由打開的電極，向被測材料提供單邊測試區域，兩電極板和之間產生電場線。叉指電極原理為，傳感器產生的電場線穿透到被測物中并改變傳感器的阻抗，由于傳感器表現為電容，容抗則成為系統性能的函數。因此，通過測量被測物對傳感器的電容電抗,可以評估系統的性能。由于叉指傳感器的電極是共面的，因此被測電容會給出很高的信噪比，為了獲得較強的信號，該傳感器的電極重復平面陣列。又指型電容具有特殊的平面電極結構，表面空間電場特性良好，是表面電容傳感器的理想選擇。

作為人體健康的重要指標之一,葡萄糖的檢測一直是研究熱點。傳統的葡萄糖檢測主要以血液中的葡萄糖為檢測對象，其優勢在于待測物濃度較高，是臨床診斷的金標準。但是，血糖檢測的有創取樣方式既會給患者帶來痛苦。相比之下。組織間液中的葡萄糖檢測的采集過程具有無創、連續的優點。在檢測方法方面，CGM傳感器多基于葡萄糖氧化酶,這種方法具有靈敏度高、選擇性好的優點，但由于酶的使用易受環境溫度、pH 值以及濕度等條件的影響限制了其應用。生物叉指電極必須具有良好的生物相容性、質量可靠性等。浙江叉指電極仿真

微間距叉指陣列電極為基礎電極，結合酶的生物催化銀沉積反應來放大分析信號。石家莊玻璃叉指電極

PET 是目前一種流行的塑料樹脂，也是商業上常用的聚酯類型。PET 也具有很多優異的化學和物理性能，比如優異的機械性能、低擴散性等。PET 作為襯底材料，具有透明度高、耐化學性好、抗沖擊性強的的特點。同時，PET 內具有低模量的合成纖維，其性能接近于其他聚合物，例如聚乙烯、尼龍和聚酯。PI 作為常用的柔性材料之一，具有優異的物理化學性能。比如熱穩定性、機械性能、高擊穿強度、絕緣性。集成在 PI 網絡上的可拉伸和可擴展結構，能夠將電子皮膚傳感功能擴展到多功能傳感，包括溫度、濕度、光和壓力等。石家莊玻璃叉指電極

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