CN210665599U - 一种同心圆型共面集成叉指电极结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种同心圆型共面集成叉指电极结构，包括基底，基底上固定设有相互之间平行等距的第一电极、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第一叉指条，第三电极的第二端部上设有第二叉指条，第一叉指条与第二叉指条以相互环绕的形式同心的设在基底上，第二电极的第二端部设在所述第一叉指条一侧，该电极结构简单，三个电极间距离的集成固定化，实现了提高检测灵敏度和检测数据精确度的目的，将三个电极的端部延伸至基底侧端以形成USB接口部，实现与USB标准接口紧密对接的目的，简化与电化学工作站之间数据连通的对接操作。

Description

一种同心圆型共面集成叉指电极结构

技术领域

本实用新型涉及生物电化学传感技术领域，尤其涉及一种同心圆型共面集成叉指电极结构。

背景技术

目前，科研检测机构或高校实验室在做敏感型电极活性物质的快速检测时，例如血糖检测、尿酸检测中的生化分子，以及化学中的重金属分子和农药残留分子的检测等，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，采用这种常规的检测方法来进行检测时常会因三个电极的位置关系不能准确固定而使得电极间的电解液的电阻值容易发生变化，进而会出现检测不灵敏、检测数据精度低的问题，而且三个电极与电化学工作站之间的导路连接方式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。

实用新型内容

因此，为解决背景技术中提到的常规三电极体系的检测不灵敏、数据精度低和导路连接的操作麻烦且不利于电极更换的问题，本实用新型提供一种同心圆型共面集成叉指电极结构。

为了解决上述问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种同心圆型共面集成叉指电极结构，包括基底，所述基底上固定设有相互之间平行等距的第一电极、第二电极和第三电极，可分别作为参比电极、工作电极和对电极，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，所述第一电极的第二端部上设有第一叉指条，所述第三电极的第二端部上设有第二叉指条，所述第一叉指条与所述第二叉指条以相互环绕的同心圆形式设在所述基底上，由于以同心圆的形式相互围绕，使得第一叉指条与第二叉指条的长度可以变得足够长，进而可使得第一叉指条和第二叉指条之间的电容值增大，可以起到增强灵敏度较低的物质的检测信号的作用，提高该电极结构的适用性，所述第一叉指条与所述第二叉指条之间的径向距离为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，还可以起到消除溶液中的浓差极化的作用，以提高该电极结构的检测灵敏性和检测精度，所述第二电极的第二端部设在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均共面设在所述基底上，共面设计三个电极，有利于观察待测液在该电极结构上的电化学反应，而且设计三个共面的电极，也便于设计USB接口部，使USB接口部标准化，方便通过USB接口与电化学工作站实现数据连通。

进一步的，所述第一电极上电镀有氯化银层，可以用作参比电极，所述第二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，所述基底上设有表面上印刷有图案的保护层，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，保护层的表面上印刷的图案可以是标注第一叉指条和第二叉指条的表面积大小的数据图案，也可以为标注该电极产品的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的表面积、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表面积大小合适的电极结构以进行电化学检测。

进一步的，所述基底上围绕所述第一叉指条的外侧设有凸起围坝，所述凸起围坝与所述第一叉指条同圆心设在所述基底上，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检测工作区，在检测工作区内滴入待测液时，可以起到有效避免待测液溢出该电极结构的目的，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：将工作电极、参比电极和对电极集成固定在一个基底上，使得该电极结构可实现集成化的目的，三个电极间距离的集成固定化和微型化，使得电极间的电解液的电阻值固定化，以实现提高检测灵敏度和检测数据精度的目的，以同心圆的形式相互围绕的第一叉指条和第二叉指条可以起到增强灵敏度较低的物质的检测信号的作用，提高该电极结构的适用性，将三个电极的端部延伸至基底侧端以形成USB接口部，使得该电极结构可以实现与USB标准接口紧密对接的目的，简化了与电化学工作站之间数据连通的对接操作，方便使用和更换该电极结构，设计凸起围坝起到有效避免待测液溢出电极测试区域的作用，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为本实用新型一种同心圆型共面集成叉指电极结构的结构示意图；

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

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示出了一种同心圆型共面集成叉指电极结构，包括基底1，基底1上固定设有相互之间平行等距的第一电极2、第二电极3和第三电极4，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，在基底1的宽度上可将其设计为与标准USB接口相匹配的宽度数值，以形成USB接口部9，第一电极2的第二端部上设有第一叉指条5，第三电极4的第二端部上设有第二叉指条6，第一叉指条5与第二叉指条6以相互环绕的同心圆形式设在基底1上，由于以同心圆的形式相互围绕，使得第一叉指条5与第二叉指条6的长度变得足够长，进而可使得第一叉指条5和第二叉指条6之间的电容值增大，可以起到增强灵敏度较低的物质的检测信号的作用，提高该电极结构的适用性，由于第一叉指条5和第二叉指条6之间的电容值增大，因此该电极结构除了可作为叉指电极用于检测之外，还可以作为无线充电线圈，第一叉指条5与第二叉指条6之间的径向距离为5-100μm，缩小电极之间的距离，可以消除溶液中的浓差极化，以提高该电极结构的检测灵敏性和检测精度，第二电极3的第二端部设在第一叉指条5一侧。

参见图1，第一电极2、第二电极3和第三电极4均共面设在基底1上，共面设计三个电极，有利于观察待测液在该电极结构上的电化学反应过程，而且设计三个共面的电极，也便于设计USB接口部9，使USB接口部9标准化，方便通过USB标准接口与电化学工作站实现数据连通。

其中，第一电极2上电镀有氯化银层(图中未画出)，可以用作参比电极，第二电极3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。

参见图1，基底1上设有表面上印刷有图案的保护层7，保护层7的材质优选为油墨，保护层7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7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，保护层7的表面上印刷的图案可以是标注第一叉指条5和第二叉指条6的长度或表面积大小的数据图案，也可以为标注该电极产品的序列号或相关参数的数据图案，保护层7上印刷数据图案可以起到方便检测人员通过保护层7上的表面积、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表面积大小合适的电极以进行电化学检测。

参见图1，基底1上围绕第一叉指条5的外侧设有凸起围坝8，凸起围坝8的材质优选为油墨，凸起围坝8与第一叉指条5或第二叉指条6同圆心的设在基底1上，以使得凸起围坝8的内部可以构成用于进行电化学检测的检测工作区，在检测工作区内滴入待测液时，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。

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的材质采用PI或PET。

使用时，先将USB接口部9与电化学工作站的标准USB接口相接，随后即可往在该电极的凸起围坝8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为：将工作电极、参比电极和对电极集成固定在一个基底上，使得该电极结构可实现集成化的目的，三个电极间距离的集成固定化和微型化，使得电极间的电解液的电阻值固定化，以实现提高检测灵敏度和提高检测数据精度的目的，以同心圆的形式相互围绕的第一叉指条和第二叉指条可以起到增强对灵敏度较低的物质的检测信号的作用，提高该电极结构的适用性，将三个电极的端部延伸至基底侧端以形成USB接口部，使得该电极结构可以实现与USB标准接口紧密对接的目的，简化了与电化学工作站之间数据连通的对接操作，方便使用和更换该电极结构，方便使用，设计凸起围坝起到有效避免待测液溢出该电极结构的作用，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 (7)

1.一种同心圆型共面集成叉指电极结构，包括基底，其特征在于，所述基底上固定设有相互之间平行等距的第一电极、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第一叉指条，所述第三电极的第二端部上设有第二叉指条，所述第一叉指条与所述第二叉指条以相互环绕的同心圆形式设在所述基底上，所述第二电极的第二端部设在所述第一叉指条的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种同心圆型共面集成叉指电极结构，其特征在于，所述第一叉指条与所述第二叉指条之间的径向距离为5-100μm。

3.根据权利要求1所述的一种同心圆型共面集成叉指电极结构，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极均共面设在所述基底上。

4.根据权利要求1所述的一种同心圆型共面集成叉指电极结构，其特征在于，所述第一电极上电镀有氯化银层，所述第二电极上电镀有纯金层，所述第三电极上电镀有铂层。

5.根据权利要求1所述的一种同心圆型共面集成叉指电极结构，其特征在于，所述基底上设有表面上印刷有图案的保护层，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所述的一种同心圆型共面集成叉指电极结构，其特征在于，所述基底上围绕所述第一叉指条的外侧设有凸起围坝。

7.根据权利要求1所述的一种同心圆型共面集成叉指电极结构，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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