微針是針尖的直徑為幾十到幾百納米, 高度在30um以上的針狀結(jié)構(gòu)。微針在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有比較廣泛的應(yīng)用。采用微針陣列給藥或者采樣, 不僅具有微量、無(wú)痛的特點(diǎn), 而且可以使生化檢驗(yàn)的精度、可靠性和效率大幅度提高。微針和MEMS中的微流體、微分析系統(tǒng)相結(jié)合, 可以實(shí)...
電極微針陣列結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足以下特點(diǎn):1)微針陣列高度應(yīng)該大于15um小于300um。 根據(jù)皮膚的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),如果微針陣列的高度小于10um則不能穿過(guò)絕緣角質(zhì)層,從而無(wú)法正常提取電信號(hào)。如果微針陣列的高度大于300um,則會(huì)觸及到包含大量血管和神經(jīng)的真皮層,會(huì)使人產(chǎn)生...
一種新型的給藥技術(shù)是透皮給藥技術(shù),透皮給藥技術(shù)是指在皮膚表面給藥,使藥物以接近恒定速度通過(guò)皮膚各層,經(jīng)血管吸收進(jìn)入體循環(huán)產(chǎn)生全身或局部作用的制劑,該類(lèi)制劑通常稱(chēng)為透皮貼劑.在原理上來(lái)講透皮給藥與皮下注射或靜脈輸入給藥是同一種投藥的方法。透皮給藥應(yīng)用于治皮膚局部...
通常情況來(lái)看,固體實(shí)心微針的優(yōu)勢(shì)在于可以刺穿細(xì)胞膜,增加皮膚的滲透性,以此來(lái)達(dá)到將疫苗釋放、滲透、傳輸至血液或細(xì)胞中的目的。到目前為止,在市面上常見(jiàn)的固體微針大多數(shù)是由硅材料和金屬材料制作而成。雖然金屬微針力學(xué)強(qiáng)度較好,但是由于這種材料的自身生物相容性比較差,...
皮膚由表皮(50~100微米厚)、真皮(1~2毫米厚)和皮下組織組成。表皮包括角質(zhì)層(10~25 微米)和活性表皮,角質(zhì)層是透皮吸收的主要屏障部位。真皮位于表皮下方,內(nèi)有血管、淋巴管、神經(jīng)、感覺(jué)末梢器、汗腺等。小管系統(tǒng)存在于真皮上部,所以藥物滲透到達(dá)真皮就會(huì)很...
微針陣列技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用前景,但是也依舊面臨著許多問(wèn)題。首先,微針材料的機(jī)械強(qiáng)度和生物安全性需要進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)估。此外,不同膚色、年齡和性別的人皮膚的厚度也不同,在制造微針時(shí),需要考慮微針的群體適用性。同時(shí),與科研實(shí)驗(yàn)不同,把微針技術(shù)真正投放到市場(chǎng)需克服很多...
使用微加工制備硅空心微針的技術(shù)已非常成熟,適合大規(guī)模生產(chǎn)。Nanopass公司制備了具有三種金字塔形狀的單晶硅空心微針,針長(zhǎng)為0.6mm,很容易進(jìn)行皮內(nèi)注射。Debiotech 公司使用深層離子蝕刻和濕法蝕刻技術(shù)制備具有側(cè)開(kāi)口的硅空心微針,從而將藥物輸送到人的...
首批微針是用硅加工工藝制備的,但是其他的材料如不銹鋼、玻璃、陶瓷、麥芽糖、半乳糖和各種聚合物等也可以用來(lái)加工制備微針。在過(guò)去的幾年里,研究人員用了大量的方法來(lái)制備各種各樣的微針,包括傳統(tǒng)的微電子制造工藝如化學(xué)各向同性刻蝕、注模、反應(yīng)離子刻蝕、表面處理技術(shù)、多晶...
在各類(lèi)生物傳感器中,葡萄糖傳感器在食品、醫(yī)藥和生物等領(lǐng)域均有應(yīng)用。據(jù)資料顯示,到2030年,全球糖尿病患者達(dá)到5.5億。在診斷及預(yù)防糖尿病的過(guò)程中,葡萄糖濃度檢測(cè)是必不可少的。現(xiàn)在檢測(cè)葡萄糖濃度的方法主要有比色法、熒光法、色譜法和電化學(xué)法等,其中電化學(xué)法以便捷...
叉指電極生物傳感器的制備采用表面生物化學(xué)修飾技術(shù)完成,具體修飾過(guò)程如下: ( 1)清洗叉指電極基底,為了在叉指微電極陣列的微間隙中固定生物分子,依次用無(wú)水乙醇、氫氧化鈉溶液和去離子水分別清洗基底;(2)硅烷化處理,將清洗后的叉指電極基底浸泡在含有硅烷化試劑的乙...
平面叉指電極傳感器是一種低成本、小型化,在線(xiàn)式且適合集成的用于無(wú)機(jī)物離子檢測(cè)的傳感器,采用浸入式檢測(cè)方式。根據(jù)阻抗特性可以將叉指電極傳感器劃分為 3種類(lèi)型,第 1 種類(lèi)型為電感類(lèi)型,具有電感特性的傳感器通常被用作導(dǎo)電性和磁性材料完整性的無(wú)損檢測(cè)。第 2 種類(lèi)型...
叉指電極的電極部分作為電化學(xué)檢測(cè)時(shí)的平臺(tái)和電子傳遞的通道,一般使用惰性導(dǎo)電材料,用金、鉑、鋁、銀、ITO、鉻、碳等。電極材料的選擇與電極的應(yīng)用、檢測(cè)介質(zhì)的成分和檢測(cè)環(huán)境對(duì)材料的影響以及制造工藝的可行性相關(guān),需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行選擇。例如,ITO 導(dǎo)電玻璃電極...
叉指電極的電極部分作為電化學(xué)檢測(cè)時(shí)的平臺(tái)和電子傳遞的通道,一般使用惰性導(dǎo)電材料,用金、鉑、鋁、銀、ITO、鉻、碳等。電極材料的選擇與電極的應(yīng)用、檢測(cè)介質(zhì)的成分和檢測(cè)環(huán)境對(duì)材料的影響以及制造工藝的可行性相關(guān),需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行選擇。例如,ITO 導(dǎo)電玻璃電極...
柔性襯底電極主要采用絲網(wǎng)印刷工藝進(jìn)行制備,再經(jīng)低溫固化即得成品,用于采集生物電信號(hào)的傳感器。目前常使用的柔性基底材料主要有聚二甲基硅氧烷(PDMS),聚對(duì)苯二甲酸乙二醇(PET),聚亞胺(PI),聚丙烯(PP) 或聚氨基甲酸醋(PU) 等。影響柔性襯底電極性能...
三電極體系是指工作電極、對(duì)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(wǎng)印刷或銀膜氯化的方法制備全固態(tài)微型銀/氯化銀電極,對(duì)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(chǎn)生過(guò)氧化氫,對(duì)工作電極施加電壓,電離過(guò)...
在電化學(xué)生物傳感器中,由相對(duì)交叉排列的微叉指電極之間產(chǎn)生一個(gè)平行板電容場(chǎng),由打開(kāi)的電極,向被測(cè)材料提供單邊測(cè)試區(qū)域,兩電極板和之間產(chǎn)生電場(chǎng)線(xiàn)。叉指電極原理為,傳感器產(chǎn)生的電場(chǎng)線(xiàn)穿透到被測(cè)物中并改變傳感器的阻抗,由于傳感器表現(xiàn)為電容,容抗則成為系統(tǒng)性能的函數(shù)。因...
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(lèi)。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...
血糖濃度是糖尿病診斷的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有的血糖儀大多是單點(diǎn)式的,容易錯(cuò)過(guò)血糖變化峰值;無(wú)創(chuàng)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于不對(duì)使用者造成創(chuàng)傷的前提下,間接檢測(cè)或傳感有關(guān)生命體生理特征以及生化參數(shù),但受到的干擾因素也更多。酶固化和微針技術(shù),基于保證血糖儀具有較高準(zhǔn)確性的同時(shí)減小設(shè)備的體積...
工作電極表面產(chǎn)生的氧化還原,并在電壓的作用下進(jìn)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(xué)方程。葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖產(chǎn)生葡萄糖酸和過(guò)氧化氫,過(guò)氧化氫的強(qiáng)氧化力,使氫離子不會(huì)還原成氫。電流使過(guò)氧化氫解離以獲得兩個(gè)自由電子。根據(jù)測(cè)得的電荷數(shù),可以計(jì)算出葡...
在各類(lèi)生物傳感器中,葡萄糖傳感器在食品、醫(yī)藥和生物等領(lǐng)域均有應(yīng)用。據(jù)資料顯示,到2030年,全球糖尿病患者達(dá)到5.5億。在診斷及預(yù)防糖尿病的過(guò)程中,葡萄糖濃度檢測(cè)是必不可少的。現(xiàn)在檢測(cè)葡萄糖濃度的方法主要有比色法、熒光法、色譜法和電化學(xué)法等,其中電化學(xué)法以便捷...
由于金屬層中,電極位點(diǎn)和細(xì)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(xué)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(xué)穩(wěn)定性,采用濺射或蒸...
銀/氯化銀電極是常使用的參比電極之一,同時(shí)也是商用化的生物醫(yī)用電極,目前的應(yīng)用于各類(lèi)電化學(xué)傳感器、生物傳感器以及生物醫(yī)用電極。銀/氯化銀參比電極,雖然其具有優(yōu)異的電位穩(wěn)定性,但由于在保存和使用過(guò)程中需要經(jīng)常更換電解液,以及不可避免的存在液接電勢(shì)影響了檢測(cè)的準(zhǔn)確...
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...
加工后的芯片為劃片后用金線(xiàn)將芯片上的焊盤(pán)和 PCB 板底座上的焊盤(pán)導(dǎo)通,PCB 上有和外界處理電路相連的接口。焊盤(pán)處用環(huán)氧樹(shù)脂封裝,避免暴露而引入噪聲,同時(shí)固定腔體用于培養(yǎng)細(xì)胞。采用電鍍鉑黑的方法來(lái)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,...
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(xiàn)噪聲和波動(dòng),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(lái)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...
叉指電極的電極部分作為電化學(xué)檢測(cè)時(shí)的平臺(tái)和電子傳遞的通道,一般使用惰性導(dǎo)電材料,用金、鉑、鋁、銀、ITO、鉻、碳等。電極材料的選擇與電極的應(yīng)用、檢測(cè)介質(zhì)的成分和檢測(cè)環(huán)境對(duì)材料的影響以及制造工藝的可行性相關(guān),需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行選擇。例如,ITO 導(dǎo)電玻璃電極...
叉指電極可應(yīng)用于食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域門(mén),制作成本低、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)而成為是目前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。亞面電極是電化學(xué)生物傳感器的主要信號(hào)轉(zhuǎn)換器之一,其形狀多種多樣,主要有四電極、三電極、兩電極 3 種結(jié)構(gòu)形式,形狀有圓形、環(huán)形、矩形等。微又指電...
叉指電極制備方法包括四個(gè)步驟:(1)襯底清洗。首先需要對(duì)基片進(jìn)行清洗,本工作中所用二氧化硅硅片在購(gòu)得潔凈硅片的基礎(chǔ)上,再依次進(jìn)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(zhuǎn)移到襯底表面的技術(shù),在大規(guī)模集成電路制造中有應(yīng)用,其主要利用紫外...
叉指電極修飾可以提升傳感器的靈敏度,且電極本身不具備特異性檢測(cè)功能,需要對(duì)電極進(jìn)行修飾敏感膜來(lái)獲得特異性檢測(cè)的功能。敏感膜是生物化學(xué)傳感器的重要組成部分。生物敏感膜是使用有生物活性的材料作為敏感膜,需要將生物活性材料固定到微電極的工作電極上,它的固定是一項(xiàng)關(guān)鍵...
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...