柔性叉指電極穩(wěn)定性好，靈敏度高，表面空間電場(chǎng)特性好，生物相容性好，在可穿戴領(lǐng)域、電子皮膚和生物測(cè)試領(lǐng)域應(yīng)用。柔性電極因具有阻抗低、快速建立穩(wěn)態(tài)信號(hào)、信噪比高等優(yōu)點(diǎn)，常被用作與生物非均勻體系接觸的媒介和信號(hào)轉(zhuǎn)換器。柔性叉指電極可嵌入衣物、貼附皮膚等方式感知外部環(huán)境。柔性電極是指可以承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸、折疊等形變，并且在形變狀態(tài)下依然能夠正常工作的電極材料。其特點(diǎn)是具有高導(dǎo)電性、高柔韌性、使用上的耐久性等。柔性電子器件可以利用各種功能材料，通過(guò)力學(xué)與電子學(xué)的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)柔性工作環(huán)境下的器件功能。黑龍江硅叉指電極

在微加工工藝中，主要采取硅、玻璃和高分子材料作為基底。硅作為一種半導(dǎo)體材料，具有良好的導(dǎo)電性能，作為叉指電極MEA基底時(shí),需要在表面熱生長(zhǎng)一層SiO2,隔離金屬層和硅基底之間的導(dǎo)電通路出于金屬-氧化層-硅具有光電效應(yīng)，對(duì)光敏感在檢測(cè)中，光照在硅-SiO2 產(chǎn)生的光生電流能被金屬電極輸出到檢測(cè)電路，增加信號(hào)的噪聲幅度。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，此噪聲幅度可達(dá)幾十到幾百微伏，因此采用硅基底的 MEA 需要避光檢測(cè)。相比于硅，玻璃具有良好的絕緣性、透光性和耐熱性，具有成熟的加工工藝，在生物實(shí)驗(yàn)中便于采用倒置顯微鏡觀察，被采用于 MEA 芯片的基底材料。為了降低成本，聚對(duì)二甲苯(Parylene)和聚酷亞胺 (Polyimide)也用來(lái)作為底材料。這些高分了材料具備良好的絕緣性，耐高溫，靈活的可塑性，顯示了良好的生物相容性，對(duì)細(xì)胞的活性沒(méi)有明顯的影響。在本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐過(guò)程中，也嘗試采用PCB板加工MEA芯片，然而工藝中電極精度受到限制，電極尺寸限于80um，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于微加工工藝的芯片加工精度。吉林叉指電極價(jià)格對(duì)醫(yī)用叉指電在低成本、可設(shè)計(jì)、柔性化等方面等提出更高的要求。

電化學(xué)傳感器是一種通過(guò)傳感器與水體中相關(guān)物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)來(lái)定量測(cè)量的一種檢測(cè) 手段，以電極為載體，當(dāng)水體中某些粒子與電極表面 的物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，其中交流阻抗法是通過(guò)電極間的阻抗值來(lái)反映水溶液的特定物質(zhì)濃度的變化，從而可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量。目前，傳感器逐步走向小型化和集成化的方向，其中叉指電極具有阻抗低，快速建立穩(wěn)態(tài)信號(hào)，信噪比高等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有研究表明，叉指電極的寬度、間距和厚度都是會(huì)影響傳感器靈敏度的重要參數(shù)。

高分子材料、單獨(dú)的Si3N4、SiO2/Si3N4/SiO2的復(fù)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(shè)計(jì)的圖形，以暴露金屬電極位點(diǎn)。這些材料具有較低的介電常數(shù)(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(dá)幾微米，容易受到化學(xué)腐蝕，清洗的時(shí)候容易碎裂，減短芯片的壽命。硅化合物采用等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法沉積在已經(jīng)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(diǎn)暴露。SiO2/Si3N4都具有絕緣特性，其介電常數(shù)分別為7.5 和3.9。在金屬-氧化硅-硅的結(jié)構(gòu)中SiO2不能有效地阻止離子的通過(guò)，因此較少單獨(dú)用來(lái)做鈍化層。SiO2/Si3N4/ SiO2的復(fù)合層結(jié)合了 Si02的絕緣性和Si3N4阻止離子通過(guò)的特性，是鐘化層的較好的選擇。單獨(dú)的Si3N4則簡(jiǎn)化了加工的過(guò)程，但需加厚。在本實(shí)驗(yàn)工作中，采用單獨(dú)的Si3N4鈍化層，厚度為800-1000nm，能達(dá)到良好的絕緣作用。電極陣列導(dǎo)電層與生物組織無(wú)需直接接觸就能夠通過(guò)電容耦合的形式對(duì)生物信號(hào)進(jìn)行采集。

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(cè)細(xì)胞胞外電生理信號(hào)。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(zhǎng)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(zhǎng)在電極上時(shí)，其動(dòng)作電位引起電極表面電勢(shì)的變化，即為檢測(cè)到的細(xì)胞胞外電位。金屬層上的引線用于輸出檢測(cè)到的信號(hào)，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(shù)脂包袋，避免和細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境接觸，并將信號(hào)輸出至外界處理電路。叉指微電極細(xì)胞傳感器將會(huì)朝著超微型化、集成化、陣列化和實(shí)時(shí)在線檢測(cè)等方向發(fā)展。吉林叉指電極價(jià)格

電化學(xué)叉指電極是一類以微生物作為識(shí)別元件的生物傳感器。黑龍江硅叉指電極

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(guò)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(wú)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(jí)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(zhǎng)。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。黑龍江硅叉指電極

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