技术科普 | 一文读懂生物医用电极

柏医健康 1,525 2024-04-12

生物医用电极作为一种能够有效地将生物体电化学活动产生的离子电位转换成测量系统电子电位的传感器,被广泛应用于现代临床检测和生物医学测量中。本文将结合应用案例,向大家简单介绍下生物医用电极。

生物医用电极用途

生物电是生物体的最基本的生理现象,各种生物电位的测量都需要使用生物医用电极。在生物电信号采集与利用过程中,生物医用电极作为一种能够有效地将生物体电化学活动产生的离子电位转换成测量系统电子电位的传感器,广泛应用于现代临床检测和生物医学测量中。常见的应用领域包括电生理检查、心电图测量、肌电图测量、脑电图测量、睡眠监测和运动监测等。

生物医用电极分类

从使用范围来看,生物医用电极主要包括体表电极和植入式电极。从结构形式和功能特性方面来划分,目前已经开发出的生物医用体表电极主要包括有传统银/氯化银电极、微针电极、纺织柔性电极、柔性衬底电极、泡沫结构电极、绝缘干电极。目前,植入式电极最为广泛的应用是持续葡萄糖监测系统,即CGMS。

image-1712914919482

生物医用电极分类

生物医用电极构成

生物医用电极作为测量系统最为关键核心部件之一,可以起到生物电信号的激励、采集、传导等作用,但是由于生物电信号较弱,在多数情况下通常需要使用多个电极来同时进行生物电信号的采集与分析。因此,生物医用电极一般要求具有良好的导电性能,通常是采用金属材料、硅基材料或聚合物材料表面覆盖一层易导电金属层的方式制造加工形成。以植入式生物医用电极为例,柏医健康研发的拜怡康-TaiChi01-持续血糖监测系统,其传感器工作电极便是由金属电极、内层、酶层及外膜组构成。

image-1712914973808

拜怡康-TaiChi01-持续血糖监测系统工作电极基本结构

此外,由于生物医用电极使用过程中与人体组织直接接触,往往需要尽量减少电极的接触阻抗以获得稳定的生理信号,同时还要求无毒无害,以避免引发过敏等不良生理反应。另外,为了减少测量过程中由于运动产生的干扰问题,通常可选用柔性衬底材料实现电极与皮肤的高度贴合或利用泡沫背衬结构应用于生物医用电极中起到缓冲减震的使用效果。

资料来源:周伟, 刘伟, 邱清富, 等. 生物医用电极制造技术及应用研究进展. 科学通报.

柏医健康生物电极解决方案

柏医健康研发的柔性电化学电极具备工艺简单、电化学性能稳定、批量一致性高等优势。无论是平面电极、微针电极都可以相近的工艺完成,灵活高效。公司研发的标准电极具备如下特性:
1.PI/LCP柔性基材,厚度规格:50um/75um/100um/125um/150um/175um等;
2.单层双面两电极体系;
3.外形可定制,支持切片。

image-1712915069614

柏医健康生物电极解决方案


# 技术科普