스크린 인쇄 및 필름 전극

상용 바이오센서

그러나 전기 화학 교육을 받지 않은 사람이 사용하기 위해 만들어진 제품은 전극을 재사용하는 데 관련된 모든 까다로운 준비 및 세척 단계를 없애야 합니다. 최근 몇 년 동안 일회용 테스트 센서의 중요성이 점점 더 커지고 있는 이유입니다. 테프론 코팅의 금 디스크는 일회용 센서로 사용하기에는 너무 비쌉니다. 다른 전극 그룹이 이 목적에 더 적합합니다.

표면에 증착되는 평면 전극은 최신 상용 바이오센서입니다. 이는 다시 필름 전극과 인쇄 전극의 두 가지 그룹으로 나뉩니다.

필름 전극

필름 전극은 일종의 마스크로 덮인 표면에 금속을 증착하여 만들어집니다. 마스크는 나중에 금속으로 채워야 하는 부분만 노출시킵니다. 금속은 마스크된 샘플이 있는 동안 진공 상태에서 금속 소스를 가열하여 증착됩니다. 예를 들어 금 WE와 은 RE를 요청하는 경우와 같이 동일한 센서에 서로 다른 금속을 사용해야 하는 경우, 금과 은이 같은 표면에 증착되지 않도록 서로 다른 마스크와 세척 공정을 적용해야 합니다. 따라서 이렇게 생산된 대부분의 센서는 동일한 금속으로 WE, CE, RE를 사용합니다.

이러한 전극의 장점은 포토리소그래피로 마스크를 만들고 매우 작은 구조를 만들 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 1mm²에 수십 개의 작동 전극이 있는 DNA 칩이나 인터디지트 전극을 제작할 수 있습니다. 인터디지트 전극은 항상 쌍으로 구성됩니다. 각 전극은 빗처럼 보이며 각 톱니가 다른 전극의 두 톱니 사이에 위치하도록 배열되어 있습니다. 이 설정에서 종은 두 전극 사이를 순환하며 이 동작은 신호의 증폭을 생성합니다.

그림 1, 2, 3은 필름 전극의 몇 가지 예를 보여줍니다.

스크린 인쇄 전극

스크린 인쇄 전극(SPE)과의 가장 큰 차이점은 전극의 소재입니다. 필름 전극은 순수한 금속으로 만들어지는 반면, 스크린 인쇄는 페이스트나 잉크를 사용하여 센서를 만듭니다. 예를 들어 폴리에스테르 시트와 같은 빈 지지대 위에 마스크가 있는 메시를 지지대에 닿지 않게 배치합니다. 메쉬에 잉크를 바르고 스퀴지를 메쉬를 가로질러 움직여 템플릿을 통해 페이스트를 누르고 메쉬와 지지대 사이에 접촉을 만듭니다. 페이스트는 서포트에 남아 있습니다. 건조 단계가 이어집니다. 건조 단계에는 특히 수성 잉크의 경우 가열이 포함될 수 있습니다. 박막 방식과 마찬가지로 페이스트마다 다른 마스크가 필요하지만 진공이 필요하지 않으므로 필요한 장비의 가격이 저렴하고 건조 단계에 따라 절차가 더 빨라질 수 있습니다.

잉크에는 일반적으로 금속 입자 또는 탄소 화합물과 같은 전도성 물질, 일부 분산제, 기타 첨가제, 폴리머 바인더 및 용매가 포함되어 있습니다. 결과를 위해서는 재료와 그 비율이 매우 중요합니다. 결과는 일반적으로 기존 전극보다 거칠고 전도도가 낮지만, 특히 대량 생산 시 생산 비용이 저렴합니다. 필름 전극을 생산할 때보다 다른 재료를 사용하기 쉽기 때문에 스크린 인쇄 전극은 종종 다른 페이스트로 만든 WE, RE, CE를 사용합니다.

카운터 전극은 금속 페이스트보다 저렴하기 때문에 탄소 페이스트로 만들어집니다. 기준 전극은 염화은과 혼합된 은 페이스트로 만들 수 있으므로 안정적인 기준 전극을 얻을 수 있습니다.

필름 또는 스크린 인쇄 전극의 개당 가격은 생산되는 전극의 수에 따라 감소하는데, 이는 가장 비싼 부품이 한 번만 생산하면 되는 마스크이기 때문입니다. 저렴한 가격 덕분에 이러한 전극은 일회용 또는 일회용 전극으로 생산할 수 있습니다. 결과적으로 전극을 폐기하기 때문에 측정 후 전극을 세척하는 모든 단계를 생략할 수 있습니다. 전극에 전용 애플리케이션이 있는 경우 대부분의 준비는 생산자가 이미 수행할 수 있습니다.

이 모든 것이 전기화학에 대한 배경 지식이 없는 사람도 작동할 수 있는 전기화학 애플리케이션을 개발할 수 있게 해줍니다. 가장 좋은 예는 당뇨병 환자들이 사용하는 혈당 측정입니다.

스크린 인쇄 및 필름 전극은 여기에서 확인할 수 있습니다.