Selection of our books indexed in the Book Citation Index in Web of Science™ Core Collection (bkci)

Figure 14. Intramuscular biopotential electrode:(a)bipolar electrode, (b)unipolar configuration
Another type of percutaneous EMG electrode is the unipolar needle electrode as illustrated in
figure 14b. This electrode is made of a thin wire that is most insulated by a thin layer near the
distal tip. Unlike bipolar electrode, this type of electrode requires a second unipolar reference
electrode to form a closed electrical circuit. The second recording electrode is normally placed
either adjacent to the recording electrode or attached to the surface of our skin.
2.7.3. EEG electrodes
The most commonly used electrode for recording electroencephalographic (EEG) signals from
the brain are cup electrodes and subdermal needle electrodes. Cup electrodes are made of
platinum or tin and are approximately 5-10mm in diameter. The cup electrodes are filled with
an electrolyte gel and can be attached to the scalp with an adhesive tape.
Recording the biopotentials from the scalp is very difficult because hair and oily skin hold back
the good electrical contact. Hence, clinicians sometimes prefer to use subdermal needle
electrodes (EEG electrodes) instead of the metal surface electrodes for EEG recording. These
electrodes are both fine platinum or stainless-steel needle electrodes about 10mm long by
0.5mm wide, which are inserted under the skin to provide a better electrical contact.
2.7.4. Microelectrodes
Microelectrodes are biopotential electrodes with ultra-fine tapered tip that can be inserted into
biological cells. These electrodes play a very important role in recording action potentials from
Advances in Bioengineering
196

---

single cells and are used in neurophysiologic studies to comprehend the course of biological
information conversion and transmission in our body. The tip of these electrodes must be very
small with respect to the dimensions of the biological cell to avoid cell damage and at the same
time sufficiently strong to penetrate the cell wall. The electrode which is applied to microbe
studies is called microelectrodes. Generally, there are three types of microelectrodes: (1) glass
microelectrodes, (2) metal electrodes, and (3) solid-state microprobes.
For glass microelectrodes, when the tip of such electrodes is inserted into an electrolyte
solution, such as the intracellular cytoplasm of a biological cell, ionic current can flow through
the fluid junction at the tip of the microelectrode. Such mode could establish a closed electrical
circuit between two Ag/AgCl wire electrodes inside the microelectrode and biological cell. For
metal electrode, when the tip of such microelectrodes is usually sharpened down to a diameter
of a few micrometers by an electrochemical etching process. The wires are then insulated up
to its tip.
Solid-state microfabrication techniques commonly used in the production of the integrated
circuits can be used to produce microprobes for multichannel recordings of biopotentials or
for electrical stimulation of neurons in our brain or spinal cord. Most of solid-state micro‐
electrodes are microsensor actually. Such probe consists of a precisely micromachined silicon
substrate with four exposed recording sites. One of main advantages of microfabrication
techniques is the ability to mass produce very small and highly sophisticated microsensors
with highly reproducible electrical and physical properties.