濺射或蒸發(fā)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(xiàn)納米結(jié)構(gòu)，增加了電極表面的粗糙度。TiN 通過反應(yīng)濺射法在氮?dú)夂头鷼饣旌蠚怏w中粘附到金或鉑電極上， TiN 具有規(guī)則的柱狀納米結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出穩(wěn)定的電學(xué)和機(jī)械特性，被采用在商業(yè)化生產(chǎn)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(fù)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(xué)特性不穩(wěn)定，表面是現(xiàn)不規(guī)則的龜裂結(jié)構(gòu)。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(xiàn)棉絮狀的納米結(jié)構(gòu)，比面積達(dá)到電極幾何面積的 10~100 倍，在實(shí)驗(yàn)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。微叉指電極因其靈敏度高、響應(yīng)速度快、檢出限低、成本適中、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。常州叉指電極技術(shù)

柔性叉指電極使用過程中會發(fā)生彎曲或折疊，可使電場分布發(fā)生變化，相鄰叉指電極的電容值與彎曲或折疊角度相關(guān)。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(jù)不同的應(yīng)用場景，對熱穩(wěn)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(fā)具有優(yōu)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(guī)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。徐州鉑叉指電極叉指電極導(dǎo)電層為金屬層，采用物理方法制備，包括蒸鍍、磁控濺射、絲網(wǎng)印刷、噴墨打印。

心血管疾病是人類死亡的首要病因，為了有效預(yù)防，需要對患者進(jìn)行實(shí)時的心電監(jiān)測。心電信號能夠直接反映心臟的工作狀態(tài)，是發(fā)現(xiàn)及預(yù)防房顫、心率失常和心肌缺血等心臟異常活動的重要依據(jù)。心電叉指電極可以將人體內(nèi)離子流轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓹z測的電子流信號，心電電極需要具有良好的導(dǎo)電性、佩戴舒適性、出色的拉伸彎曲性能，以滿足皮膚的變形通常皮膚的形變量在 30%以內(nèi)）以及低皮膚電極阻抗，減少心電測試過程中的噪聲和運(yùn)動偽影。采用納米纖維基心電電極作為技術(shù)路徑，通常由具有納米結(jié)構(gòu)的基底材料和導(dǎo)電材料制得，納米纖維基心電電極主要通過靜電紡絲制備，擁有良好的心電信號采集能力。將熱塑性聚氨酯（TPU）與聚（苯乙烯-b-丁二烯-苯乙烯）（SBS）混合液靜電紡絲制成納米纖維網(wǎng)，然后化學(xué)鍍銀制成心電電極。

叉指電極制備方法包括薄膜沉積，通過化學(xué)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(xué)方法如化學(xué)氣相沉積、外延、熱氧化等，通常伴有副產(chǎn)物的產(chǎn)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)。本工作中薄膜沉積為電子束蒸發(fā)，是在真空條件下利用電子束進(jìn)行直接加熱蒸發(fā)材料，使蒸發(fā)材料氣化并向襯底輸運(yùn)，在襯底上凝結(jié)形成薄膜的方法。電子束蒸發(fā)沉積法可以制備高純薄膜同時在同一蒸發(fā)沉積裝置中可以安置多個堆塌，實(shí)現(xiàn)同時或分別蒸發(fā)，沉積多種不同的物質(zhì)。通過電子束蒸發(fā)，任何材料都可以被蒸發(fā)，不同材料需要采用不同類型的堆塌以獲得所要達(dá)到的蒸發(fā)率。柔性叉指電極的工作原理是在外界力的作用下導(dǎo)致彈性介質(zhì)發(fā)生變形，從而引起叉指電極的電容值發(fā)生變化。

可用于水環(huán)境中檢測大腸桿菌的叉指電極生物傳感器，該傳感器是通過在叉指電極陣列上修飾生物分子制備得到。首先利用微制造技術(shù)通過蒸發(fā)鍍膜、光刻、濕法腐蝕等工藝在基底上制備叉指微電極陣列，然后利用生物修飾技術(shù)在叉指電極陣列的微間隙中捕獲大腸桿菌，進(jìn)而在叉指電極表面產(chǎn)生銀沉淀，使叉指電極導(dǎo)通。通過測量叉指電極的電導(dǎo)值，可實(shí)現(xiàn)對大腸桿菌的定量檢測分析。這種叉指電極生物傳感器不但可用于大腸桿菌的檢測，還可應(yīng)用于其它微生物的檢測。叉指電極主要為指狀或梳狀的面內(nèi)有周期性圖案。其中，激勵電極和感應(yīng)電極相互交錯排布。吉林叉指電極研發(fā)合作

生物叉指電極必須具有良好的生物相容性、質(zhì)量可靠性等。常州叉指電極技術(shù)

微又指電極可用于檢測不正常細(xì)胞，不正常細(xì)胞是由正常細(xì)胞變異而來，而正常細(xì)胞具有生命周期調(diào)亡，不正常細(xì)胞則會無限增殖，還可以轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移攻擊正常細(xì)胞，這也是產(chǎn)生病源及難點(diǎn)所在。常在低頻段實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)，用100um寬間距20um，500um厚的電極實(shí)驗(yàn)檢測 MCF-7 細(xì)胞時精度更高。不同尺寸ITO叉指電極傳感器對腺人類肺泡基底上皮細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)做阻抗測量。通過阻抗分析寬 60um、間距 20um 和寬40um、間距40um兩種結(jié)構(gòu)的電極發(fā)現(xiàn)，寬60um、間距20um的電極阻抗變化更明顯，證明了電極間隙小、寬度大能夠使傳感器有更好的靈敏度。常州叉指電極技術(shù)

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