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化学传感器大讲堂-叉指电极使用答疑-环境监测传感器，医疗生物检测传感器已有6人参与
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之前我们实验室写了很多篇关于【叉指电极如何使用】的文章，但是发现到实际使用上，有些同学还是存在了很多疑问。 欢迎大家给我留言，说出你们遇到的那些问题，我会一一搜集起来，给你们作详细的解答~ 下面是很多同学常问到的一些问题，如有同样疑问的同学可以看看下面的解答： ▼ Q1：什么是叉指电极？ A：叉指电极是指状或梳状的面内有周期性图案的电极，它是通过电化学工艺加工获得的超精细电路。作为电信号传输核心部件，广泛应用于生物医疗检测、环境在线监测，食品安全检测，安全监测等重要领域。  Q2：叉指电极有什么用途？ A：1）叉指电极主要针对高校和研究所而设计，旨在帮助将研究的与电活性敏感的材料涂覆在叉指电极上，进行电化学性能检测。在科学研究使用过程中，叉指电极解决了科研人员在材料制备完成之后向器件转化的核心过程。所以将研究人员可以将采购回去的叉指电极在上面涂覆（修饰）相关的电极活性敏感材料来进行传感器的检测，光电性能检测。 2）用于相关的快检仪器公司。叉指电极作为快件仪器中的化学传感芯片，用来进行气体和液体的相关检测。主要应用领域：生物医疗，食品检测，环境检测，以及公共安全。针对于终端产品，基于叉指电极的传感器主要应用于快检产品。目前来说，这种方式是最方便的，也是实现仪器小型化的关键方法。 我们公司所做的叉指电极，完全采用符合电化学使用的规范，用半导体相关加工工艺，电极所采用的完全是纯金属，区别于市面上所使用的丝网印刷工艺，大幅度提高检测信号灵敏度，消除欧姆电阻极化。 Q3：叉指电极有几种类型？▼ A：1）按照基材不同，可分为三种类型：陶瓷基，柔性高分子基材，硅基。  2）按照图片划分，可分为方形和圆形叉指电极。在以上三种类型上，均可以做成方形和圆形。 3）针对于叉指电极原位修饰，可以做参比电极，银氯化银电极，多孔黄金修饰电极。 4）针对于陶瓷基叉指电极，主要用于气敏和电化学相关检测。在气敏传感器的过程中，陶瓷具有加热特性，一氧化碳，二氧化硫等吸附物吸附到陶瓷表面之后，就可以经过加热方式进行脱附。  5）针对于柔性叉指电极，主要是基于高分子材料PI/PET。具有可弯曲可拉伸的特性，适用于可穿戴设备。这种基底叉指电极，加工成本相对低廉，尤其适合于初学者接触使用。  6）硅基叉指电极主要用于生物医疗相关的传感器。它的线宽线距在1μm-5μm之间，适合于细胞的使用大小，所以采购人员可以在上面修饰相关蛋白酶，可以对包括艾滋病，传染病等进行相关检测。  7）圆形叉指电极为单对叉指电极，适合于发表文章，提高显示力度，因为目前中发表文章所用的三电极体系通常是圆盘形的，现在我们做成叉指形，可大幅度降低浓差极化，提高检测灵敏度。 8）方形叉指电极价格较圆形低，有5对，10对，15对，20对，25对相关电极，作为前期使用者来说，可以将数据和测试对数建立相关联系；对于方形叉指电极，相关线宽线距亦可进行调整，线宽线距对应于电化学原理中研究的浓差极化，线距越小，浓差极化度越小。    另外，银氯化银电极，我们所使用的工艺，完全采用电化学和物理溅射工艺，生成的为银氯化银薄膜，可以在上面直接形成银氯化银电极，用于三电极体系中的参比电极。对电极可以修饰铂金。 9）多孔金修饰电极是为了增加其活性物质的负载量，提高检测灵敏度。加工工艺是采用电化学方式，在电极表面上，形成合金，再去合金，而形成的多孔黄金效果，表面修饰相关活性物质，提高检测灵敏度。目前，这种电极可以在硅基和柔性电极上加工。  Q3: 叉指电极和工作站接线连接方式？ A：我们提供的叉指电极，如果没有特殊标明，一般为两电极。两电极一端引线作为工作电极，一端为对电极。参比电极，使用者可根据需要，选择银/氯化银电极，饱和甘汞电极等。在此建议，如果条件非特殊情况下，选择银/氯化银电极，这样子在后期发表文章过程中，可以采用三电极替换掉现有的参比电极。 工作电极和对电极，我们公司所提供的，表面是镀金电极，底层为铜层，尽可能用导电银浆将电极与导电银线相连接，再通过电极夹去夹持。对电极，通常使用的是黄金电极，用银浆和黄金连接之后，和工作电极的对电极去连接。  在使用过程中，通常工作电极是需要进行修饰的。修饰的方式有两种，一是酶催化，比如说葡萄糖检测的时候，需要涂覆葡萄糖蛋白酶，这时候需要采购商品化的蛋白酶涂覆在上面，来对葡萄糖进行敏感性检测。另外一种为无酶催化剂，例如，针对葡萄糖进行检测，我们团队开发出钴铬合金，通过电镀的方式，镀在电极上，可以实现无酶催化剂，这个点所关注的是，希望科研工作者采购叉指电极回去后，针对课题研究题目，在表面进行适当的修饰。 Q4：测试电位需要注意的问题？ A：本参比电极线宽线距小于100μm，区别于常规的电化学检测过程中，工作电极和对电极两者之间距离超过10mm，由于工作电极和对电极距离非常近，那么电解池的槽牙就非常小，测试的敏感电位区间要比正常值小50%。例如，原有测试电位为1.2V，那么在叉指电极上所使用电位应该接近于0.5~0.6V之间检测，避免电位值过大，工作电极和对电极之间出现火花光电，影响测试效果，导致电极烧毁。 Q5：使用叉指电极能测试哪些体系？ A：本叉指电极主要是针对于化学传感器中的电子舌和电子鼻进行开发。所谓电子舌，是在液体环境下进行检测相关电子的浓度及成分。此时尽可能选用柔性电极和陶瓷基电极，由于柔性电极比较薄和柔软，检测时需要将柔性电极固定在塑料片上或者玻璃片上进行检测。 针对于气体电子鼻的检测，尽可能选用陶瓷基叉指电极，因为需要在背板安置加热体。由于陶瓷导热性比较好，在其工作电极表面修饰相关的敏感活性物质之后，可对一氧化碳和硫性气体进行检测。检测结束后，需要进行加热，将表面物质挥发掉，再进行二次检测。所以检测体系，可分为气体和液体两种。 Q6：如何进行电极清洗？ A：本电极所使用的工艺为半导体光刻工艺，在液体或者气体环境中进行检测后，黄金具有高能表面，容易吸附相关的被检测物质，需要将电极泡在乙醇或者丙酮溶液中，最好辅助超声波进行清洗。值得注意的是，多孔黄金不允许磁化，不允许在超声波情况下进行清洗，容易使表面多孔黄金脱落。 针对于生物医用检测，需要将电极放在离子清洗机中进行清洗（也就是等离子清洗），清洗后再涂覆蛋白酶，方可进行下次使用。由于本电极为纯金属电极，允许在乙醇和丙酮中长期清洗浸泡。如遇到无机物难以清洗的情况，超声波清洗池可辅助放少量表面活性剂。 Q7： 如何修饰叉指电极？ A：两种方式：有酶催化和无酶催化。 针对有酶催化，需要将电极表面放到等离子清洗机中清洗后，表面无有机物残留后，再采购商品化的酶，用液管进行滴定涂覆。 针对无酶电极修饰，要选择电极原位修饰，也就是说，将工作电极放到需要修饰的电镀溶液中，在电化学工作站中加入微小阴极电流，沉积所需要的催化活性物质，类似于铬，钯及合金。 对于本课题组目前研究的葡萄糖的检测，有酶催化剂我们采购市面上的核糖蛋白酶，无酶催化剂我们选择相关的钴铬合金来进行电镀，两者都有所成果，文章在发表过程中。 Q8：初学者如何选择叉指电极？ A：初学者选择叉指电极，可选择柔性方形叉指电极，叉指对数为10对左右的。这种电极价格低廉，适用于初学者使用。在发表文章时，可将此类电极换成圆形电极或三电极共面的电极来进行文章发表使用。前期建议使用方形电极。 Q9：到哪里可以购买需要的叉指电极？ 淘宝很多，里面也可以定制，不方便在这里推广 如果没有找到你们想要的答案，看看之前写的文章能不能帮到你？▼ 关注生活，搜索关注实验室 {公-众-号} 化学传感科技评论  3.webp.jpg |
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