本申请涉及电化学检测领域，公开了电化学检测装置及其电极芯片，该电极非由丝网印刷制造而成，该电极芯片包括：基底，该基底由绝缘材料制成；工作电极、对电极和参比电极，该工作电极、对电极和参比电极彼此相邻且间隔地固定设置于所述基底的表面上；其中，所述工作电极由金或铂制成，厚度为0.01mm至1mm；或所述对电极由金或铂制成，厚度为0.01mm至1mm；或所述参比电极由银或银和氯化银的混合物制成，厚度为0.01mm至1mm，所述参比电极的外表面上覆有氯化银。根据本申请提供了一种适用于重复使用的电极芯片方案。电极芯片方案。电极芯片方案。
【技术实现步骤摘要】
电化学检测装置及其电极芯片
[0001]本申请涉及电化学检测领域，更具体地说，涉及一种电化学检测装置以及用于该电化学检测装置的电极芯片。
技术介绍
[0002]近来，电化学检测技术已经越来越多地广泛应用于生物、医学、药学、临床、环境、食品、免疫和核酸杂交分析和工业分析等多个
的检测工作。一般来说，电化学检测技术可以检测微量的目标分析物，如微生物、药物、激素、病毒、抗体、核酸及其他各种蛋白质，不但能够做出目标分析物是否存在的定性判断，也能够对其浓度或含量进行精准的定量分析。
[0003]在电化学技术进行检测的测量阶段，电源会将预先设定的电压波形施加到布置于检测池的电极芯片上，产生测量信号。因此，对于电化学检测装置来说，检测池以及布置于检测池的电极都是非常重要的核心部件。对于电极芯片的制作，基本上都采用传统的丝网印刷技术，而且这已经成为行业内非常普遍的常规生产制作方案。这是因为，丝网印刷技术本身已经非常成熟，另外其所需原料和工艺过程相对简单且成本低廉。
[0004]然而，在电化学检测领域，丝网印刷制造的电极芯片的缺点也较为明显，即为电极重复使用时检测结果一致性较差，不能满足重复使用的要求，因此目前利用丝网印刷技术制造的电极芯片均作为一次性耗材来使用。这就给原材料、生产和使用成本以及检测工作效率等因素带来较大的问题。
[0005]例如，在电化学发光检测仪上使得三联吡啶钌进行氧化还原反应产生光信号。在电化学反应和随后的电极活化和清洗步骤，需要反复使用
‑
2.5～+2.5V的电压。在这样超强的氧化还原反应条件下，丝网印刷的金电极和银电极会很快损坏脱落。银电极表面也会迅速被氧化成氧化银从而失去导电性。采用铜片、不锈钢等金属材料制造的电极，也无法在这种检测条件下进行反复使用。
[0006]因此，如何为提供一种适用于重复使用的电极芯片方案成为本领域需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0007]本申请的研发团队经过对传统丝网印刷的电极芯片的反复深入研究后发现，之所以传统丝网印刷制造的电极芯片的可重复性较差，其本质原因在于：利用传统的丝网印刷工艺，只能将很薄的一层电极材料(通常为几微米厚，例如由金、铂等粉末与粘性油墨材料混合而成)印到基底材料上。每一次对电极通电进行电化学反应时，电极材料都会有一些损失或损伤(例如金属粉末会有部分脱落)。研究中还意外的发现，与传统上导体材料在微观层面上的损耗不会影响导体的导电性能的观点不同的是，在丝网印刷的电极中，上述电极材料的微观损耗会直接影响电极的整体结构的完整性，从而影响其电学参数(尤其是电阻)。而且，由于微观层面的损耗具有一定的随机性，因此导致丝网印刷制得的电极的电学
特性也会发生随机性较大的变化。因而，同一个电极不同使用次数间的电极材料的损伤程度不同，导致电极的电学参数也有所不同，进而导致检测结果的一致性较差。这也正是目前丝网印刷制得的电极均按照一次性耗材设计，不用于反复使用的主要原因。
[0008]而在本申请的技术方案中，恰恰是打破了用于电化学检测的电极芯片采用丝网印刷的技术常规操作，反其道而行之，摈弃丝网印刷的制造工艺，从而实现一种能重复使用的电极芯片制造方案。
[0009]根据本申请，提出了一种电化学检测装置的电极芯片，其中，该电极非由丝网印刷制造而成，该电极芯片包括：基底，该基底由绝缘材料制成；工作电极、对电极和参比电极，该工作电极、对电极和参比电极彼此相邻且间隔地固定设置于所述基底的表面上；其中，所述工作电极由金或铂制成，厚度为0.01mm至1mm；或所述对电极由金或铂制成，厚度为0.01mm至1mm；或所述参比电极由银或银和氯化银的混合物制成，厚度为0.01mm至1mm，所述参比电极的外表面上覆有氯化银。
[0010]优选地，所述工作电极和对电极由纯度不小于99％的金制成；或所述参比电极由纯度不小于99％的银制成。
[0011]优选地，所述工作电极、对电极和参比电极均分别通过将各自预制的金属片焊接或粘贴于所述基底上而固定设置于所述基底；或者所述工作电极、对电极和参比电极通过蚀刻或机械加工而获得。
[0012]优选地，该电极包括三根导线，每根导线固定设置于所述基底的表面上并分别焊接或通过导电胶连接于所述工作电极、对电极和参比电极。
[0013]优选地，该电极包括绝缘层，该绝缘层覆盖在所述导线和/或所述工作电极、对电极和参比电极的外侧表面上。
[0014]优选地，所述工作电极具有圆形、椭圆形、矩形、正多边形形状的第一电极片，该第一电极片与对应的导线直接连接，或者通过与该第一电极片一体制成的第一延伸片而与对应的导线连接。
[0015]优选地，所述对电极包括具有对电极开放端和对电极连接端的第二电极片，该第二电极片具有弧形形状且围绕在所述工作电极的外侧，所述对电极连接端的末端与对应的导线直接连接，或者所述对电极连接端的末端通过与该对电极连接端一体制成的第二延伸片而与对应的导线连接。
[0016]优选地，所述第二电极片为较长的圆弧形，与所述工作电极的第一电极片同心地布置且间隔地位于所述工作电极的第一电极片的径向外侧。
[0017]优选地，所述参比电极包括具有参比电极开放端和参比电极连接端的第三电极片，所述参比电极连接端的末端与对应的导线直接连接，或者所述参比电极连接端的末端通过与该参比电极连接端一体制成的第三延伸片而与对应的导线连接。
[0018]优选地，该第三电极片为较短的圆弧形，与所述工作电极的第一电极片同心地布置且间隔地位于所述第一电极片的径向外侧，所述第三电极片的参比电极开放端与所述对电极开放端在周向方向上彼此间隔相对布置。
[0019]优选地，在n次重复电化学检测时，每次在相同的电压值下该电极的电流值分别为I1，
…
，In，所述n个电流值的变异系数CV为0.1％至10％，n为大于等于10的自然数。
[0020]优选地，所述n个电流值的变异系数CV为0.1％至5％。
[0021]此外，本申请还提供了一种电化学检测装置，其中，该电化学装置设置有上述电极芯片。
[0022]根据本申请的技术方案，通过摈弃丝网印刷的制造工艺，使电极芯片具有良好的可重复使用性。
[0023]本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0024]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：
[0025]图1为根据本申请优选实施方式的电极芯片的立体示意图；
[0026]图2为图1所示电极芯片的俯视图；
[0027]图3为图1所示电极芯片的分解示意图；
[0028]图4A和图4B为根据本申请一种优选实施方式制得的具体电极芯片的示意图；
[0029]图5为一种丝网印刷的电极芯片的伏安测试实施例的伏安曲线；
[0030]图6为图4A和图4B所示电极芯片的伏安测试实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.电化学检测装置的电极芯片，其特征在于，该电极非由丝网印刷制造而成，该电极芯片包括：基底(10)，该基底由绝缘材料制成；工作电极(11)、对电极(12)和参比电极(13)，该工作电极(11)、对电极(12)和参比电极(13)彼此相邻且间隔地固定设置于所述基底(10)的表面上；其中，所述工作电极(11)由金或铂制成，厚度为0.01mm至1mm；或所述对电极(12)由金或铂制成，厚度为0.01mm至1mm；或所述参比电极(13)由银或银和氯化银的混合物制成，厚度为0.01mm至1mm，所述参比电极(13)的外表面上覆有氯化银。2.根据权利要求1所述的电化学检测装置的电极芯片，其特征在于，所述工作电极(11)和对电极(12)由纯度不小于99％的金制成；或所述参比电极(13)由纯度不小于99％的银制成。3.根据权利要求1所述的电化学检测装置的电极芯片，其特征在于，所述工作电极(11)、对电极(12)和参比电极(13)均分别通过将各自预制的金属片焊接或粘贴于所述基底(10)上而固定设置于所述基底；或者所述工作电极(11)、对电极(12)和参比电极(13)通过蚀刻或机械加工而获得。4.根据权利要求1所述的电化学检测装置的电极芯片，其特征在于，该电极包括三根导线(14)，每根导线固定设置于所述基底(10)的表面上并分别焊接或通过导电胶连接于所述工作电极(11)、对电极(12)和参比电极(13)。5.根据权利要求4所述的电化学检测装置的电极芯片，其特征在于，该电极包括绝缘层(15)，该绝缘层(15)覆盖在所述导线(14)和/或所述工作电极(11)、对电极(12)和参比电极(13)的外侧表面上。6.根据权利要求1
‑
5中任意一项所述的电化学检测装置的电极芯片，其特征在于，所述工作电极(11)具有圆形、椭圆形、矩形、正多边形形状的第一电极片(111)，该第一电极片(111)与对应的导线(14)直接连接，或者通过与该第一电极片(111)一体制成的第一延伸片(112)而与对应的导线(14)连接。7.根据权利要求6所述的电化学检测装置的电极芯片，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志伟，胡春苗，王卫琴，
申请(专利权)人：江苏集萃分子工程研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。