使用图案化电极进行生物测试

生物样本的表征和测试可以通过图案化电极来完成。电极的整体结构和质量既可以提高采样结果，也可以影响采样结果。理想的电极设计应具有高信噪比（SNR）、低电极阻抗和耐恶劣生物环境的特性。电流的产生和传输取决于电极表面的金属涂层。

图案化电极设计，如相互咬合阵列、场效应晶体管 (FET) 和片上实验室，已被证明能在生物测试应用中产生关键结果。常见的应用包括电化学分析、电化学阻抗光谱（EIS）、动作电位测量和循环伏安法（CV）。 

电化学分析，即电润湿（EW），通常使用片上实验室电极进行。电润湿是一种通过施加电场控制表面液体的可逆方法。施加电场反过来会改变液体的接触角。这种方法需要具有低表面能的疏水表面作为绝缘体。疏水表面通常由特氟龙等氟聚合物组成，其吸水性较低。电极上的金属触点可启动表面充电，从而诱导液体润湿。  

电化学阻抗光谱是一种可以测量极化和溶液电阻以及双层电容的工具。顾名思义，EIS 测量的是金属与溶液界面的阻抗。阻抗测量结果可用于生成博德图，从而确定输入信号频率在固液边界上的传输方式。由于生物信号的频率范围很广，因此使用一种能捕捉到所有这些频率范围的方法至关重要。相对较低的阻抗值对应较高的信噪比。较小的电极特征可以增强信号振幅，从而提高信噪比。电极与生物样本的距离对信号质量也有影响。电极离样本越近，产生的信号质量就越高。  

动作电位通过细胞刺激产生，在刺激过程中会发生去极化和复极化。为了记录动作电位，需要使用微电极。在去极化过程中，膜电位由负变正，也就是所谓的电正。当细胞失去正电荷而变成负电荷时，就会发生复极化。去极化和复极化通常都会产生较高的频率。 

循环伏安法是另一种可用于监测电极表面发生的电荷转移反应的测试方法。循环伏安测试测量电流，通常用于测试氧化还原反应。这种方法还可用于识别电极表面自组装单层（SAM）的形成。工作电极、对电极和参比电极是进行 CV 测量的必要工具。 

Platypus Technologies 不久将提供新的图案化电极设计，以实现一系列生物测试应用。新设计包括插接电极和阵列、场效应晶体管、片上实验室以及四探针和六探针电极。如需了解这些新开发的电极设计，请立即联系我们！