隨著全球糖尿病患者的增多，全球血糖儀的市場也逐漸龐大，達(dá)到了近 200 億美元，在國內(nèi)的血糖儀市場中，外國企業(yè)擁有優(yōu)勢，其中以強(qiáng)生，羅氏，雅培這幾個(gè)常見品牌為首占據(jù)了超六成的市場份額，國產(chǎn)品牌以三諾，硅基動(dòng)感為主，近年魚躍醫(yī)療也逐步開始進(jìn)入血糖市場。1968年血糖儀被發(fā)明之后，血糖儀技術(shù)逐步完善，經(jīng)歷了如水洗式、擦血式血、比色法、電化學(xué)法等幾代的技術(shù)更新，并開始向可穿戴式連續(xù)血糖儀發(fā)展。如今，市面上使用的自測血糖儀大多是電化學(xué)法血糖儀，而近年來科技的進(jìn)步，智能化的可穿戴式設(shè)備也逐步被普及，隨著人們養(yǎng)生意識的強(qiáng)化和對健康生活方式的追求，可穿戴式生命健康設(shè)備的需求量也在迅速提高，現(xiàn)在的血糖儀研究也開始向多部位血糖儀的方向發(fā)展，旨在實(shí)現(xiàn)對血糖變化數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。連續(xù)血糖檢測技術(shù)能提供隨時(shí)間變化的血糖濃度曲線，并能預(yù)測血糖濃度下一時(shí)刻的變化趨勢。叉指電極導(dǎo)電材料的銀是所有金屬材料中導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性較好的材料。生物叉指電極仿真

柔性叉指電極由柔性襯底材料和柔性導(dǎo)電材料構(gòu)成，導(dǎo)電層作為重要部件，具有采集和傳導(dǎo)電信號的作用。目前制備柔性微電極常用的導(dǎo)電層材料包括：1、碳系材料，如碳納米管、碳纖維、碳黑、石墨烯等，其優(yōu)點(diǎn)是成本低、導(dǎo)電性好，化學(xué)穩(wěn)定性好；2、導(dǎo)電聚合物，如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔等，其優(yōu)點(diǎn)在于良好的穩(wěn)定性和生物相容性；3、金屬氧化物，如二氧化錳、氧化鎳、四氧化三鈷等，其優(yōu)點(diǎn)是比熱容較高，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是可逆的；4、金屬，如金、鉑、銀和銠等，其優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)異的導(dǎo)電性、耐熱性、受溫度影響小。北京陶瓷叉指電極柔性叉指電極具有可彎折、可延展等特性，可以模仿皮膚。

微叉指電極陣列是基于 MEMS (Micro-ElectroMechanicalSystems)微加工技術(shù)，將具有和細(xì)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(xì)胞胞外電生理信號。微叉指電極陣列的基本結(jié)構(gòu)包括3個(gè)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(diǎn)暴露于細(xì)胞生存環(huán)境，并和生長在電極位點(diǎn)或附近細(xì)胞形成電耦合結(jié)構(gòu)。當(dāng)具有電興奮特性的細(xì)胞生長在電極上時(shí)，其動(dòng)作電位引起電極表面電勢的變化，即為檢測到的細(xì)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(dǎo)通后用環(huán)氧樹脂包袋，避免和細(xì)胞生長環(huán)境接觸，并將信號輸出至外界處理電路。

電極結(jié)構(gòu)是影響傳感器性能的重要因素之一，電極的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括形狀、指寬度、間距、指長、厚度，指對數(shù)、指寬比和電極表面的狀態(tài)，即是否有功能化修飾等。電極厚度對信噪比影響明顯，但指數(shù)對其影響極小，減小電極寬度和間距可以提高信噪比。被測對象的形態(tài)和在傳感器表面的分布狀態(tài)也是設(shè)計(jì)微叉指電極結(jié)構(gòu)的考慮因素，有研究發(fā)現(xiàn)電極間距約為細(xì)胞直徑的4倍時(shí)傳感器有較好的靈敏度，在一定范圍內(nèi)增加電極的厚度、減小寬度也能提高傳感器的精度。細(xì)胞與電極的相對位置也影響測量靈敏度，這種客觀的影響因素為微流控技術(shù)在微又指電極傳感器_上的應(yīng)用提供了機(jī)遇，微流控技術(shù)可以控制被測細(xì)胞在微叉指電極傳感器表面的位置分布。叉指微電極細(xì)胞傳感器將會朝著超微型化、集成化、陣列化和實(shí)時(shí)在線檢測等方向發(fā)展。

MEMS加工技術(shù)主要包括光刻、鍍膜、刻蝕。光刻是將掩模板上的圖形通過光刻膠轉(zhuǎn)移到基底上，主要分為紫外光刻和電子束光刻兩類。紫外光刻中，通常光刻膠涂布在需要被刻蝕的加工層上，掩模板直接壓在光刻膠上，在紫外光曝光下，透光區(qū)和不透光區(qū)的光刻膠發(fā)生相反的反應(yīng)，顯影后形成所需要的圖形。電子束光刻中無需光刻板，避免了光散射的缺點(diǎn)，能提高光刻的精度，通常在 10nm 以上，高于紫外光刻微米級的精度。鍍膜是將材料沉積在基底上，通常沉膜的方法因材料而異。在硅工藝中，硅化合物采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)或熱生長。金屬薄膜在 MEMS中常用作傳感電極，采用濺射或蒸發(fā)將粘附層和工作層金屬均勻一致地沉積于基底上。柔性生物電極的研究主要包括電阻式的柔性生物電極和電容式的柔性生物電極。北京MEMS叉指電極

電極陣列導(dǎo)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(jìn)行采集。生物叉指電極仿真

在各類生物傳感器中，葡萄糖傳感器在食品、醫(yī)藥和生物等領(lǐng)域均有應(yīng)用。據(jù)資料顯示，到2030年，全球糖尿病患者達(dá)到5.5億。在診斷及*****的過程中，葡萄糖濃度檢測是必不可少的。現(xiàn)在檢測葡萄糖濃度的方法主要有比色法、熒光法、色譜法和電化學(xué)法等，其中電化學(xué)法以便捷、操作簡單、價(jià)格低廉等優(yōu)勢成為重要檢測手段。電化學(xué)法一般采用的為叉指電極或三電極系列作為檢測信號和電信號傳輸?shù)墓ぞ撸舨捎皿w內(nèi)葡糖糖檢測，則需要采用柔性電極。生物叉指電極仿真

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