浙江石英叉指电极 芯云纳米技术供应

由于金属层中，电极位点和细胞及其培养环境直接接触，因此它的生物相容性，电化学特性等都是材料选择中需要考虑的。在已有的工作中，主要有金(Au)，浙江石英叉指电极，浙江石英叉指电极、铂(Pt)、铱 (Ir)、氧化锡(ITO)等稀有金属被采用为金属电极材料。它们具有良好的物理和化学稳定性，采用溅射或蒸发的工艺可沉积到基底[，并刻蚀出金属层的电极、引线阵列。ITO 电极在是一种透明的半导体材料，成功检测到了神经细胞的电生理信号并能观察到其生长过程，但是信号信噪比较低，因此较多采用为引线的材料。相比之下，Pt 具有较高的交换电流密度；Au 具有较好的延展性；Ir则较难加工，因此Au 和Pt在叉指电极加工中采用的多，浙江石英叉指电极。在加工时，为了增强金属层的粘附性，需要先在基底上溅射或蒸发粘附层，通常采用 Ti，TiW，Cr 等材料。叉指电极是一种能对目标物质进行定量或半定量分析的集成设备。浙江石英叉指电极

高分子材料、单独的Si3N4、SiO2/Si3N4/SiO2的复合层常作为钝化层的可选材料。光刻胶和聚酷亚胺是光敏感的材料，能够在紫外光曝光下形成掩模板所设计的图形，以暴露金属电极位点。这些材料具有较低的介电常数(低于2.7)和良好的生物相容性。相比之下，高分子材料的钝化层厚达几微米，容易受到化学腐蚀，清洗的时候容易碎裂，减短芯片的寿命。硅化合物采用等离子增强型化学气相沉积(PECVD)方法沉积在已经形成电极,引线图形的金属层上，并采用刻蚀的方法将金属电极位点暴露。SiO2/Si3N4都具有绝缘特性，其介电常数分别为7.5 和3.9。在金属-氧化硅-硅的结构中SiO2不能有效地阻止离子的通过，因此较少单独用来做钝化层。SiO2/Si3N4/ SiO2的复合层结合了 Si02的绝缘性和Si3N4阻止离子通过的特性，是钟化层的较好的选择。单独的Si3N4则简化了加工的过程，但需加厚。在本实验工作中，采用单独的Si3N4钝化层，厚度为800-1000nm，能达到良好的绝缘作用。河南PET叉指电极微纳加工工艺所制造的叉指电极功能层薄膜厚度在纳米级。

MEMS加工技术主要包括光刻、镀膜和刻蚀。光刻是将掩模板上的图形通过光刻胶转移到衬底上，主要分为紫外光刻和电子束光刻两类。紫外光刻中，通常光刻胶旋涂在需要被刻蚀的加工层上，掩模板压在光刻胶上，在紫外光曝光下，透光区和不透光区的光刻胶发生相反的反应，显影后形成所需要的图形，紫外光刻分为接触式和步进式。电子束光刻中无需光刻板，避免了光散射的缺点，能提高光刻的精度，通常在10nm以上，高于紫外光刻微米级的精度。镀膜是将材料沉积在基底上，通常镀膜的方法因材料而异。在硅工艺中，硅化合物采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)或热生长。金属薄膜在MEMS中常用作传感电极，采用溅射或蒸发将粘附层和工作层金属均匀一致地沉积于基底上

蒸镀和溅射等方法在薄膜电极制备领域中具有精度高和洁净度好等优势。利用蒸镀和溅射方法将电极搭载于柔性印刷电路板（FPC）上直接与外部检测体系相连。微型三电极系统由金电极(工作电极)、铂电极(对电极)与 Ag/AgCI电极(参比电极)组成，单个电极尺寸为0.5 mm x0.7 mm,单次检测所需样品量约10 ~20 L。当三电极外接检测电路后,可通过多步电位法和计时电流法,无酶、快速、定量地检测人工汗液(pH=4.7)中的葡萄糖浓度线性检测范围为50~500 umol/L检出限为20 umol/L。柔性生物电极的研究主要包括电阻式的柔性生物电极和电容式的柔性生物电极。

柔性叉指电极使用过程中会发生弯曲或折叠，可使电场分布发生变化，相邻叉指电极的电容值与弯曲或折叠角度相关。叉指电极的电容值和灵敏度随着弯曲或折叠的角度增大而降低。柔性电极的基体有更低的硬度和杨氏模量，拥有很好的回弹性，同时根据不同的应用场景，对热稳定性、渗透性、透光性、附着性和防水性等也有不同程度的要求。柔性电极多采用聚合物作为其柔性衬底，常见的聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰亚胺（PI）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等，但 PET、PEN、PI 等常见的高分子塑料衬底只有可弯曲性而缺乏拉伸性，考虑到开发具有优异拉伸性的弹性衬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）、热塑性聚氨酯（TPU）、脂肪族芳香族无规共聚酯（Ecoflex）和聚合物水凝胶等，都是具有低弹性模量和高可拉伸性的衬底材料。柔性电子器件可以利用各种功能材料，通过力学与电子学的完美结合，实现柔性工作环境下的器件功能。北京PET叉指电极

叉指电极导电层需采用物理方法制备，主要包括蒸镀、磁控溅射、丝网印刷、喷墨打印。浙江石英叉指电极

叉指电极是一种可以在阻抗传感器中作为信号转换器的电极形式,其检测时,首先将电极连入电化学工作站来获得分布在其周边的电场，由于细菌等待测物可与电极表面的抗体等目标受体发生特异性反应,引起周围电场变化，因而可以通过电化学阳抗谱技术检测到其表面发生的阻抗变化，从而进一是检测出待测微生物的浓度。基于金层的叉指电极的检测牛奶中体细胞数的阻抗生物传感器，其不仅能够正确区分出的不同浓度的试验奶样,而且还得出了其传感器等效电路中常相位角元件阻值与其检测的牛奶中体细胞数具有较好线性关系的结论。浙江石英叉指电极

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