Platinum microelectrodes fabricated on flexible substrate by inkjet printing of pH sensing
Zea, Miguel
Gabriel Buguña, Gemma, dir. (Instituto de Microelectronica de Barcelona)
Ramon i García, Eloi, dir. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Electrònica)

Date: 2016
Description: 59 p.
Abstract: La impressió per injecció de tinta és una tecnologia emergent i de vanguardia en l'àrea de fabricació de biosensors. L'objectiu d'aquesta tesi és replicar mitjançant la impressió per injecció de tinta un sensor de pH prèviament fabricat per processos microelectrònics estàndards. Al present treball es demostra el potencial de la tecnología de impressió per injecció per fabricar un AEIROF microelèctrode de platí en un rang de dimensions micromètriques per al sensat de pH, en substracts plàstics i flexibles. Es detalla pas a pas l'anàlisi, preparació, fabricació i caracterització necessaris per obtenir sensors de pH basat en AEIROF Pt mitjançant la impressió per injecció i tècniques de electrodeposició. El sensor de pH ha estat desenvolupat amb tintes de baix curat de Pt, Ag i SU8. Tres dimensions diferents d'elèctrodes han sigut caracteritzats. Els elèctrodes presenten uan resposta electroquímica esperada. Aquest estudi també contempla la integració d'una pesudo-referència de Ag/AgCI impresa. El sensor de pH mostra una resposta lineal super-Nerstiana en un rang de pH entre 1 i 11, amb una sensibilitat mitja de 0. 065 V/pH i un temps de resposta inferior a 1 segon. Amb l'ús de la referència integrada, el rang de mesura es limita entre 3 a 10 dècades de pH. Els sensors micromètrics presentats en aquest treball poden ser utilitzats en aplicacions que requereixin sensors d'un sol ús, per anàlisi ràpids i volums de mostres petits en sistemes portàtils per fer mesures in-situ. Totes aquestes característiques fan que aquest sensor tingui un especial interès a l'àrea de les aplicacions biomèdiques.
Abstract: La impresión por inyección de tinta es una tecnología emergente y de vanguardia en el área de la fabricación de biosensores. El objetivo de esta tesis es replicar mediante la impresión por inyección de tinta un sensor de pH previamente fabricado por procesos microelectrónicos estándares. En el presente trabajo se demuestra el potencial de la tecnología de impresión por inyección para fabricar un AEIROF microelectrodo de platino en un rango de dimensiones micrométricas para el sensato de pH, en sustratos plásticos y flexibles. Se detalla paso a paso el análisis, preparación, fabricación y caracterización necesarios para obtener sensores de pH basados en AEIROF Pt mediante la impresión por inyección y técnicas de electrodeposición. El sensor de pH ha sido desarrollado con tintas de bajo curado de Pt, Ag y SU8. Tres dimensiones diferentes de electrodos han sido caracterizadas. Los electrodos presentan una respuesta electroquímica esperada. Este estudio también contempla la integración de una pseudoreferencia de Ag / AgCI impresa. El sensor de pH muestra una respuesta lineal super-Nerstiana en un rango de pH entre 1 y 11, con una sensiblilidad media de 0. 065 V/pH y un tiempo de respuesta inferior a 1 segundo. Con el uso de la referencia integrada, el rango de medición se limita entre 3 a 10 décadas de pH. Los sensores micrométricos presentados en este trabajo pueden ser utilizados en aplicaciones que requieran sensores de un solo uso, para análisis rápidos y volúmenes de muestras pequeños en sistemas portátiles para hacer medidas in-situ. Todas estas características hacen que este sensor tenga un especial interés en el área de las aplicaciones biomédicas.
Abstract: Inkjet printing technology is emerging at the forefront of biosensors fabrication technologies. This Master Thesis aims to replicate with Inkjet Printing technology a previously pH sensor fabricated with standard microelectronics processes. In this work it is demonstrated the potential of Inkjet printing technology to achieve the fabrication of an Electrochemical growth Iridium Oxide Films (AEIROF) modified platinum microelectrode with feature sizes in the micrometer range for pH measurements on a flexible, plastic, substrate. It is detailed step by step analysis, preparation, fabrication and set-up needed to obtain pH sensors based on AEIROF platinium by Inkjet and electrochemical deposition. The pH sensor was developed with Pt, Ag and SU8 low curing inks. Three different dimensions of electrodes are characterized. Electrodes exhibit the expected response in terms of electrochemical response. This study also integrates an Ag/AgCI printed pseudo-refeence. The AEIROF pH sensor exhibited a linear super-Nerstian response between pH 1 and 11, with averaged slope of 0. 065 V/pH and response speed of less than a second. With the pRE response is limited between pH 3 and 10. However the presented printed sensors allow their used in applications. All the results make the presented manufacturing approach interesting for a wide range of sensor applications. The micrometric dimensions of the presented printed sensors allow their used in applications that requires disposable devices, low analysis time, sample volumes and portability for in-situ analysis. All these characteristics make this pH sensor of interest specially in the biomedical applications field.
Rights: Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades. Creative Commons
Language: Anglès.
Series: Escola d'Enginyeria: Treballs de màster i postgrau. Màster en Enginyeria de Telecomunicació
Document: masterThesis
Subject: Biosensors ; Impressió per raig de tinta

Adreça alternativa: https://hdl.handle.net/2072/270489


59 p, 7.0 MB

The record appears in these collections:
Research literature > Dissertations > Engineering. Master Theses

 Record created 2017-01-13, last modified 2019-02-02



   Favorit i Compartir