CN210665598U - 一种高精密共面集成叉指电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高精密共面集成叉指电极，包括基底，基底上固定设有相互之间共面的第一电极、第二电极和第三电极，第一电极的第一端部、第二电极的第一端部和第三电极的第一端部均延伸至基底的侧端，以形成USB接口部，第一电极的第二端部上设有若干第一叉指条，第三电极的第二端部上设有若干第二叉指条，若干第二叉指条间隔设置在第一叉指条的间隙中，第二电极的第二端部延伸至第一叉指条的一侧，该叉指电极可以实现与USB标准接口紧密对接的目的，简化了与电化学工作站之间的导路连接方式，便于更换，将三电极集成设计在基底上，降低了检测干扰，电极间设计微间距的叉指条，提高了检测灵敏度和检测数据精度。

Description

一种高精密共面集成叉指电极

技术领域

本实用新型涉及生物电化学传感技术领域，尤其涉及一种高精密共面集成叉指电极。

背景技术

目前，科研检测机构或高校实验室大多还是采用三电极体系来对生物化学分子进行快速检测，检测操作上还是采用在盛有待测液的玻璃容器中插入工作电极、对电极和参比电极的方式，三个电极与电化学工作站之间的导路连接方式基本上还是采用焊接的形式，导路连接的操作麻烦，不利于电极的更换，而且在检测方式上还是在玻璃容器中进行的，特别是对于将溶液中的电流变化作为检测介质的三电极体系，常会因电极之间的距离过大而出现检测不灵敏、检测数据精度低的问题。

实用新型内容

因此，为解决背景技术中提到的现有三电极体系的导路连接的操作麻烦且不利于电极更换和检测不灵敏、数据精度低的问题，本实用新型提供一种高精密共面集成叉指电极。

为了解决上述问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种高精密共面集成叉指电极，包括基底，所述基底上固定设有相互之间共面的第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极用作工作电极，所述第二电极用作参比电极，所述第三电极用作对电极，所述第一电极的第一端部、所述第二电极的第一端部和所述第三电极的第一端部均延伸至所述基底的侧端，与所述基底共同形成USB接口部，共面设计三个电极，便于设计USB接口部，使USB接口部标准化，方便通过USB标准接口与外部电化学工作站实现数据连通，而且设计三个共面的电极，有利于观察待测液在该电极结构上的电化学反应，所述第一电极的第二端部上设有若干第一叉指条，所述第三电极的第二端部上设有若干第二叉指条，若干所述第二叉指条间隔设置在若干所述第一叉指条的间隙中，在基底上设计相互间隔交替设置的所述第一叉指条和所述第二叉指条，可以起到进一步减小所述第一电极与所述第三电极之间的距离的作用，电极间的距离微小化还可以消除因被测物质的浓度变化而产生的检测干扰，以实现大幅度提高检测灵敏度的目的，而且从结构原理上可得知，任一第一叉指条与其相邻的第二叉指条均可组成一个电容，因而，在第一电极与第三电极之间设计相互之间间隔设置的若干第一叉指条和第二叉指条即可组成若干个串联设置的电容，若干个串联设置的电容可以起到放大电流的作用，进而能够起到提高以电流变化作为检测介质的电化学检测的灵敏度的作用，以实现提高该电极结构的检测数据精度的目的，所述第二电极的第二端部延伸至所述第一叉指条的一侧。

进一步的，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极相互之间平行等距的设在所述基底上，便于设计USB接口部，使USB接口部标准化，方便通过USB标准接口与外部电化学工作站实现数据连通。

进一步的，所述第一叉指条与第二叉指条的距离为5-100μm，实现了电极间集成微型化的目的，缩小电极之间的距离，可以起到消除因为物质浓度的变化而产生的干扰检测的作用，以提高该电极结构的检测灵敏性和检测精度，也有利于控制生产成本。

进一步的，任一所述第一叉指条在同一方向上与其相邻的所述第二叉指条形成一对叉指对，叉指对的数量为5-30对，至少设置5对叉指对可以确保该电极的检测精度，最多设置30对叉指对便于控制生产制作成本。

进一步的，所述基底上设有表面上印刷有数据图案的保护层，所述保护层均覆盖所述第一电极的中部、所述第二电极的中部和所述第三电极的中部，所述保护层可以起到绝缘保护未参与检测反应和数据连通的电极部分的作用，有效延长该电极结构的使用寿命，数据图案可以是标注该电极的叉指对数的数据图案，也可以是标注该电极结构的产品序列号或相关参数的数据图案，保护层上印刷数据图案可以起到方便检测人员通过保护层上标注的叉指对数、序列号等数据辨识该电极结构的产品型号的作用，有利于检测人员根据数据图案选择叉指对数合适的电极结构以进行电化学检测。

进一步的，所述基底上设有凸起围坝，所述第一叉指条和所述第二叉指条均设在所述凸起围坝内，以使得所述凸起围坝内部可以构成用于进行电化学检测的电极检测区，在电极检测区内滴入待测液时，可以起到有效避免待测液溢出该电极结构的作用，在生化检测中便于滴加溶液、血液或者生化组织液以进行电化学检测。

进一步的，所述第一电极上电镀有纯金层，金的化学性质稳定且导电性能优越，可以用作工作电极，所述第二电极上丝网印刷有氯化银层或电镀有银氯化银层，可以用作参比电极，所述第三电极上电镀有铂层，铂的电化学性质稳定，可用作对电极。

进一步的，所述基底的材质为耐火等级为4级的环氧树脂(FR-4环氧树脂)或陶瓷或聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或树脂基板材料(BT)，对于高敏型电极结构，所述基底的材质采用陶瓷，对于用于常规检测的电极，所述基底的材质采用FR-4环氧树脂或BT，对于用于柔性可穿戴设备的电极结构，所述基底的材质采用PI或PET。

本实用新型的有益效果：结构简单，设计合理，通过设计USB接口部，使得该叉指电极可以实现与USB标准接口紧密对接的目的，简化了与电化学工作站之间的导路连接方式，而且便于更换，将三电极集成设计在基底上，使得电极间的距离得以固定化，进而使得电极间的电阻值固定化，可以起到消除因被测物质的浓度变化而产生的检测干扰的作用，电极间设计相互间隔交替设置且微间距的叉指条，可以起到放大检测电流的作用，以实现提高检测灵敏度和检测数据精度的目的，设计凸起围坝可以起到有效避免待测液溢出电极检测区域的作用，便于进行电化学检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种高精密共面集成叉指电极的结构示意图；

图2为本实用新型一种高精密共面集成叉指电极的俯视图；

图中：1、基底；2、第一电极；3、第二电极；4、第三电极；5、USB接口部；6、第一叉指条；7、第二叉指条；8、保护层；9、凸起围坝。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例包括：

附图1和附图2示出了一种高精密共面集成叉指电极，包括基底1，基底1上固定设有相互之间共面的第一电极2、第二电极3和第三电极4，第一电极2用作工作电极，第二电极3用作参比电极，第三电极4用作对电极，第一电极2的第一端部、第二电极3的第一端部和第三电极4的第一端部均延伸至基底1的侧端，与基底1共同形成USB接口部5，共面设计三个电极，便于设计USB接口部5，使USB接口部5标准化，方便通过USB标准接口与外部电化学工作站实现数据连通，而且设计三个共面的电极，有利于观察待测液在该叉指电极上的电化学反应，第一电极2的第二端部上设有若干第一叉指条6，第三电极4的第二端部上设有若干第二叉指条7，若干第二叉指条7间隔设置在第一叉指条6的间隙中，第二电极3的第二端部延伸至第一叉指条6的一侧。

其中，参见图2，第一电极2、第二电极3和第三电极4相互之间平行等距的设在基底1上，便于设计USB接口部5，使USB接口部5标准化，方便通过USB标准接口与外部电化学工作站实现数据连通。

优选的，第一叉指条6与第二叉指条7的距离为5-100μm，实现了电极间集成微型化的目的，缩小电极之间的距离，可以起到消除因为物质浓度的变化而产生的干扰检测的作用，以提高该叉指电极的检测灵敏性和检测精度，也有利于控制生产成本。

优选的，任一第一叉指条6在同一方向上与其相邻的第二叉指条7形成一对叉指对，叉指对的数量为5-30对，至少设置5对叉指对可以确保叉指电极的检测精度，最多设置30对叉指对便于控制生产制作成本。

参见图1，基底1上设有表面上印刷有数据图案的保护层8，保护层8的材质优选为油墨，保护层8均覆盖第一电极2的中部、第二电极3的中部和第三电极4的中部，保护层8可以起到绝缘保护未参与检测反应和数据连通的电极部分的作用，有效延长该叉指电极的使用寿命，保护层8上的数据图案可以是标注叉指对数的数据图案，也可以是标注产品序列号或相关参数的数据图案，在保护层8上印刷数据图案可以起到方便检测人员通过保护层8上的叉指对数、序列号等数据辨识该电极结构的产品型号的作用，有利于检测人员根据数据图案选择合适的电极结构以进行电化学检测。

参见图1，基底1上设有凸起围坝9，凸起围坝9的材质优选为油墨，第一叉指条6和第二叉指条7均设在凸起围坝9内，以使得凸起围坝9内部可以构成用于进行电化学检测的电极检测区，在电极检测区内滴入待测液时，可以起到有效避免待测液溢出该叉指电极的作用，在生化检测中便于滴加溶液、血液或者生化组织液以进行电化学检测。

其中，第一电极2上电镀有纯金层(图中未画出)，金的化学性质稳定且导电性能优越，可以用作工作电极，第二电极3上丝网印刷有氯化银层或电镀有银氯化银层(图中未画出)，可以用作参比电极，第三电极4上电镀有铂层(图中未画出)，铂的电化学性质稳定，可用作对电极。

优选的，基底1的材质为耐火等级为4级的环氧树脂(FR-4环氧树脂)或陶瓷或聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或树脂基板材料(BT)，对于高敏型电极结构，基底1的材质采用陶瓷，对于用于常规检测的电极，基底1的材质采用FR-4环氧树脂或BT，对于用于柔性可穿戴设备的电极结构，基底1的材质可采用PI或PET。

使用时，先将USB接口部5与外部电化学工作站的USB标准接口相接，随后即往凸起围坝9内的电极检测区内滴加溶液、血液或者生化组织液以进行电化学检测，操作简单，快捷方便。

本实施例的有益效果：结构简单，设计合理，通过设计USB接口部，使得该叉指电极可以实现与USB标准接口紧密对接的目的，简化了与电化学工作站之间的导路连接方式，而且便于更换，将三电极集成设计在基底上，使得电极间的距离得以固定化，进而使得电极间的电阻值固定化，可以起到消除因被测物质的浓度变化而产生的检测干扰的作用，电极间设计相互间隔交替设置且微间距的第一叉指条和第二叉指条，可以起到放大检测电流的作用，进而以实现提高检测灵敏度和检测数据精度的目的，设计凸起围坝可以起到有效避免待测液溢出电极检测区域的作用，便于进行电化学检测。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种高精密共面集成叉指电极，其特征在于，包括基底，所述基底上固定设有相互之间共面的第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极的第一端部、所述第二电极的第一端部和所述第三电极的第一端部均延伸至所述基底的侧端，以形成USB接口部，所述第一电极的第二端部上设有若干第一叉指条，所述第三电极的第二端部上设有若干第二叉指条，若干所述第二叉指条间隔设置在所述第一叉指条的间隙中，所述第二电极的第二端部延伸至所述第一叉指条的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种高精密共面集成叉指电极，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极相互之间平行等距的设在所述基底上。

3.根据权利要求1所述的一种高精密共面集成叉指电极，其特征在于，所述第一叉指条与所述第二叉指条的距离为5-100μm。

4.根据权利要求1所述的一种高精密共面集成叉指电极，其特征在于，任一所述第一叉指条在同一方向上与其相邻的所述第二叉指条形成一对叉指对，叉指对的数量为5-30对。

5.根据权利要求1所述的一种高精密共面集成叉指电极，其特征在于，所述基底上设有表面上印刷有数据图案的保护层，所述保护层均覆盖所述第一电极的中部、所述第二电极的中部和所述第三电极的中部。

6.根据权利要求1所述的一种高精密共面集成叉指电极，其特征在于，所述基底上设有凸起围坝，所述第一叉指条和所述第二叉指条均设在所述凸起围坝内。

7.根据权利要求1所述的一种高精密共面集成叉指电极，其特征在于，所述第一电极上电镀有纯金层，所述第二电极上丝网印刷有氯化银层或电镀有银氯化银层，所述第三电极上电镀有铂层。

8.根据权利要求1所述的一种高精密共面集成叉指电极，其特征在于，所述基底的材质为FR-4环氧树脂或陶瓷或PI或PET或BT。

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