基于生物電信號存在的測量難點,故對醫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,所以生物醫用電極一般要求具有良好的導電性能;2)電極電位穩定,極化電位小,電位波動小;3)電極自身阻抗值??;4)不易產生運動偽跡;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。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合,實現柔性工作環境下的器件功能。血糖測試叉指電極生產
在電化學電極試驗中,循環伏安法是施加在電極上的電壓按一定速度進行電位的掃描電極則會產生電流,將該過程加以循環測得電位-電流關系,該方法也叫做CV法。該電流與施加的電位存在對應關系,將此關系進行記錄并分析的方法成為電位掃描法電化學中氧化還原體系的循環伏安法測定步驟如下:1、選擇溶解、電解質、工作電極、參比電極、輔助電極;2、配制電解液,連接電極測定回路;3、通氮氣除去溶液中的氧離子;4、設置電位幅值、掃描速度;5、測試時從初始電位開始,到電位峰值結束,再反向掃描到初始電位。黑龍江叉指電極柔性叉指電極自身的延展性實現與生物組織的良好接觸以保證信號監測質量。
微叉指電極是在電極兩端加小振幅正弦激勵信號以產生穿過被測物的電場來改變傳感器的阻抗,從而得到被測物濃度與阻抗信號之間的變化關系。叉指電極材料、結構仿真、結構實驗和修飾等影響傳感器的靈敏度,阻抗變化來自電極表面的受體與目標分子結合、細菌或細胞增殖、以及用做標記信號放大的活性酶引起的介質離子濃度變化等。檢測細胞數量的阻抗生物傳感器的阻抗變化主要來自于電極表面病原菌細胞的免疫結合反應產生的阻抗變化或細胞濃度不同引起的溶液介電常數變化引起的阻抗變化。
叉指電極制備方法包括薄膜沉積,通過化學或物理方法把厚度在微納米級別的薄膜沉積在襯底表面的微納加工方法?;瘜W方法如化學氣相沉積、外延、熱氧化等,通常伴有副產物的產生。物理方法包括蒸鍍和濺射,是利用物理過程使被沉積材料直接沉積到襯底表面形成薄膜,不發生化學反應。本工作中薄膜沉積為電子束蒸發,是在真空條件下利用電子束進行直接加熱蒸發材料,使蒸發材料氣化并向襯底輸運,在襯底上凝結形成薄膜的方法。電子束蒸發沉積法可以制備高純薄膜同時在同一蒸發沉積裝置中可以安置多個堆塌,實現同時或分別蒸發,沉積多種不同的物質。通過電子束蒸發,任何材料都可以被蒸發,不同材料需要采用不同類型的堆塌以獲得所要達到的蒸發率。叉指微電極細胞傳感器將會朝著超微型化、集成化、陣列化和實時在線檢測等方向發展。
高分子材料、單獨的Si3N4、SiO2/Si3N4/SiO2的復合層常作為鈍化層的可選材料。光刻膠和聚酷亞胺是光敏感的材料,能夠在紫外光曝光下形成掩模板所設計的圖形,以暴露金屬電極位點。這些材料具有較低的介電常數(低于2.7)和良好的生物相容性。相比之下,高分子材料的鈍化層厚達幾微米,容易受到化學腐蝕,清洗的時候容易碎裂,減短芯片的壽命。硅化合物采用等離子增強型化學氣相沉積(PECVD)方法沉積在已經形成電極,引線圖形的金屬層上,并采用刻蝕的方法將金屬電極位點暴露。SiO2/Si3N4都具有絕緣特性,其介電常數分別為7.5 和3.9。在金屬-氧化硅-硅的結構中SiO2不能有效地阻止離子的通過,因此較少單獨用來做鈍化層。SiO2/Si3N4/ SiO2的復合層結合了 Si02的絕緣性和Si3N4阻止離子通過的特性,是鐘化層的較好的選擇。單獨的Si3N4則簡化了加工的過程,但需加厚。在本實驗工作中,采用單獨的Si3N4鈍化層,厚度為800-1000nm,能達到良好的絕緣作用。Si 基 Pt 薄膜生物叉指電極具有耐腐蝕性和生物相容性。徐州叉指電極技術
叉指電極生物傳感器主要包含生物識別元件、電化學轉換器及信號放大裝置。血糖測試叉指電極生產
柔性叉指電極使用過程中會發生彎曲或折疊,可使電場分布發生變化,相鄰叉指電極的電容值與彎曲或折疊角度相關。叉指電極的電容值和靈敏度隨著彎曲或折疊的角度增大而降低。柔性電極的基體有更低的硬度和楊氏模量,擁有很好的回彈性,同時根據不同的應用場景,對熱穩定性、滲透性、透光性、附著性和防水性等也有不同程度的要求。柔性電極多采用聚合物作為其柔性襯底,常見的聚合物包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等,但 PET、PEN、PI 等常見的高分子塑料襯底只有可彎曲性而缺乏拉伸性,考慮到開發具有優異拉伸性的彈性襯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)、熱塑性聚氨酯(TPU)、脂肪族芳香族無規共聚酯(Ecoflex)和聚合物水凝膠等,都是具有低彈性模量和高可拉伸性的襯底材料。血糖測試叉指電極生產
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