由于金屬層中，電極位點和細胞及其培養(yǎng)環(huán)境直接接觸，因此它的生物相容性，電化學特性等都是材料選擇中需要考慮的。在已有的工作中，主要有金(Au)、鉑(Pt)、銥 (Ir)、氧化錫(ITO)等稀有金屬被采用為金屬電極材料。它們具有良好的物理和化學穩(wěn)定性，采用濺射或蒸發(fā)的工藝可沉積到基底[，并刻蝕出金屬層的電極、引線陣列。ITO 電極在是一種透明的半導體材料，成功檢測到了神經(jīng)細胞的電生理信號并能觀察到其生長過程，但是信號信噪比較低，因此較多采用為引線的材料。相比之下，Pt 具有較高的交換電流密度；Au 具有較好的延展性；Ir則較難加工，因此Au 和Pt在叉指電極加工中采用的多。在加工時，為了增強金屬層的粘附性，需要先在基底上濺射或蒸發(fā)粘附層，通常采用 Ti，TiW，Cr 等材料。對醫(yī)用叉指電在低成本、可設(shè)計、柔性化等方面等提出更高的要求。長春聚酰亞胺叉指電極

對于柔性叉指電極，電極層的厚度和電極材料對失效形式也有較大影響。金屬層較厚時，拉伸導致的機械損傷往往會令導體完全裂開，使得電流中斷。相較而言，較薄的金屬層在受到較大的拉應(yīng)力時，雖然會在電極層中產(chǎn)生微裂紋，但這些裂紋不會從電極的一端延伸到另一端，雖然電極的阻值有所增大，但仍能夠保持導電路徑的連通。電極斷路主要發(fā)生在柔性電極中，在反復拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲實驗中電極容易發(fā)生斷路現(xiàn)象，該種方式導致的電極失效時間與電極金屬層材料和微觀結(jié)構(gòu)、電極金屬層厚度以及電極金屬層缺陷有很大關(guān)系。蚌埠血糖測試叉指電極容性生物電極通過介電層形成電容耦合完成信號采集。

三電極體系需要配備一種可以實現(xiàn)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(wěn)定狀態(tài)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(zhuǎn)換電路將微弱的電流信號放大并轉(zhuǎn)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(tǒng)產(chǎn)生的干擾因素。經(jīng)過 MCU 內(nèi)部的數(shù)據(jù)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(shè)備端，記錄下血糖濃度變化曲線。

加工后的芯片為劃片后用金線將芯片上的焊盤和 PCB 板底座上的焊盤導通，PCB 上有和外界處理電路相連的接口。焊盤處用環(huán)氧樹脂封裝，避免暴露而引入噪聲，同時固定腔體用于培養(yǎng)細胞。采用電鍍鉑黑的方法來提升電極比表面積，在電鍍前，芯片表面用酒精和去離子水交替清洗，直至顯微鏡下觀察到電極上無異物并呈亮金色。電鍍鉑黑的溶液出 1%的氯酸和0.01%的醋酸鉛配制而成。以微電極為工作電極，Ag/AgCI 電極為參考電極，鉑電極為對電極，恒電位工作儀產(chǎn)生的直流恒電壓 0.01mV 為工作電壓，根據(jù)電極大小控制時間，直徑為30um的電極所需電鍍時間約為20~25s。電鍍后電極位點表面早黑色棉絮狀,明顯增加了電極表面的粗糙程度。處理后的芯片可用純水清洗，去除離散的鉑黑微粒，浸于純水環(huán)境中，并避光保存，避免芯片表面生長微生物而受到污染。叉指電極微型化、陣列化是發(fā)展趨勢。

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。化學方法如化學氣相沉積、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行直接加熱蒸發(fā)材料，使蒸發(fā)材料氣化并向襯底輸運，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到的蒸發(fā)率。生物傳感器是一種以生物活性單元為敏感元件, 結(jié)合化學、物理轉(zhuǎn)換元件。蚌埠血糖測試叉指電極

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。長春聚酰亞胺叉指電極

工作電極表面產(chǎn)生的氧化還原，并在電壓的作用下進一步電離得到游離電子，上式為葡萄糖氧化還原反應(yīng)的化學方程。葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖產(chǎn)生葡萄糖酸和過氧化氫，過氧化氫的強氧化力，使氫離子不會還原成氫。電流使過氧化氫解離以獲得兩個自由電子。根據(jù)測得的電荷數(shù)，可以計算出葡萄糖濃度。實際應(yīng)用中，不可避免存在微量的反應(yīng)電流會流過參比電極，改變控制回路的電壓，產(chǎn)生錯誤的測量結(jié)果。因為這種現(xiàn)象的存在，必須要恒電位電路來滿足三電極穩(wěn)定工作條件的這一特性。長春聚酰亞胺叉指電極

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