銀/氯化銀電極是常使用的參比電極之一,同時也是商用化的生物醫用電極,目前的應用于各類電化學傳感器、生物傳感器以及生物醫用電極。銀/氯化銀參比電極,雖然其具有優異的電位穩定性,但由于在保存和使用過程中需要經常更換電解液,以及不可避免的存在液接電勢影響了檢測的準確性。銀/氯化銀電極有多種制備方法,利用銀和氯化銀材料可以漿料化的特點,通過銀/氯化銀電極漿料制備研究,實現絲網印刷工藝制備銀/氯化銀漿料電極,具有設計靈活、小巧輕便、結構簡單、成本低廉、重復性好、一致性高、適宜工業化生產等優點。微納加工工藝所制造的叉指電極功能層薄膜厚度在納米級。河南石英叉指電極
三電極體系需要配備一種可以實現控制參比電極的電路,維持施加在工作電極上的電壓恒定,以保證三電極始終工作在穩定狀態下。為防止采集到的電化學原始信號受到工頻信號以及電極表面附著的離子等其他干擾因素的影響,需要對采樣信號進行濾波處理,通過 IV 轉換電路將微弱的電流信號放大并轉換成電壓信號供 ADC 模塊讀取,同時通過補償模塊檢測對系統產生的干擾因素。經過 MCU 內部的數據處理濾波與校準得出更加準確的血糖濃度,通過藍牙通信模塊將實時記錄的血糖濃度傳輸至設備端,記錄下血糖濃度變化曲線。鄭州石英叉指電極生物傳感器領域內,襯底材料主流發展方向之一。
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移到襯底表面的技術,在大規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。剝離工藝的優勢是操作簡單、成本低廉,而且去膠過程中不會對襯底產生刻蝕損傷。
叉指電極是一種可以在阻抗傳感器中作為信號轉換器的電極形式,其檢測時,首先將電極連入電化學工作站來獲得分布在其周邊的電場,由于細菌等待測物可與電極表面的抗體等目標受體發生特異性反應,引起周圍電場變化,因而可以通過電化學陽抗譜技術檢測到其表面發生的阻抗變化,從而進一是檢測出待測微生物的濃度。基于金層的叉指電極的檢測牛奶中體細胞數的阻抗生物傳感器,其不僅能夠正確區分出的不同濃度的試驗奶樣,而且還得出了其傳感器等效電路中常相位角元件阻值與其檢測的牛奶中體細胞數具有較好線性關系的結論。電化學叉指電極是一類以微生物作為識別元件的生物傳感器。
叉指電極性能的影響因素主要有兩部分,一部分是電極構成材料,主要材料有金、銀、ITO 等,金、銀電極性能較好,但是其價格較昂貴,性價比較低,而ITO電極不僅成本低,而且性能也不錯,是目前叉指電極研究較熱的材料。另一部分影響因素則是電極結構,主要有叉指數、指長、指寬比、指間距以及電極厚度等,這些參數都會給傳感器的檢測效果帶來很大影響。用電化學方法在叉指電極上沉積納米 ZnO,隨后將鏈酶親和素修飾在納米 ZnO 上,并將生物素化的球菌抗體固定到傳感器的表面。陣列酶標板和絲網印刷電極組成的電化學免疫傳感裝置。安徽叉指電極
叉指電極采用微電子機械系統(MEMS)工藝制備,集成結構為叉指陣列分布的工作電極和對電極。河南石英叉指電極
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印刷或銀膜氯化的方法制備全固態微型銀/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生過氧化氫,對工作電極施加電壓,電離過氧化氫產生氫離子,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,不影響極化狀態和系統的穩定性。河南石英叉指電極
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