CN102196771A - 分析物传感器、系统、测试设备和制造方法 - Google Patents

分析物传感器、系统、测试设备和制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102196771A
CN102196771A CN2009801420055A CN200980142005A CN102196771A CN 102196771 A CN102196771 A CN 102196771A CN 2009801420055 A CN2009801420055 A CN 2009801420055A CN 200980142005 A CN200980142005 A CN 200980142005A CN 102196771 A CN102196771 A CN 102196771A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductor
analyte sensor
hollow space
active region
sensor according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009801420055A
Other languages
English (en)
Inventor
斯韦塔·钦纳耶卡
费江枫
纳拉辛汉·帕拉斯尼斯
塞尔邦·彼得尤
王媛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Healthcare LLC
Bayer Corp
Original Assignee
Bayer Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Corp filed Critical Bayer Corp
Publication of CN102196771A publication Critical patent/CN102196771A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150374—Details of piercing elements or protective means for preventing accidental injuries by such piercing elements
    • A61B5/150381—Design of piercing elements
    • A61B5/150389—Hollow piercing elements, e.g. canulas, needles, for piercing the skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/14—Devices for taking samples of blood ; Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration within the blood, pH-value of blood
    • A61B5/1405—Devices for taking blood samples
    • A61B5/1411—Devices for taking blood samples by percutaneous method, e.g. by lancet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1486—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using enzyme electrodes, e.g. with immobilised oxidase
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1486—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using enzyme electrodes, e.g. with immobilised oxidase
    • A61B5/14865—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using enzyme electrodes, e.g. with immobilised oxidase invasive, e.g. introduced into the body by a catheter or needle or using implanted sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150015—Source of blood
    • A61B5/150022—Source of blood for capillary blood or interstitial fluid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150206—Construction or design features not otherwise provided for; manufacturing or production; packages; sterilisation of piercing element, piercing device or sampling device
    • A61B5/150274—Manufacture or production processes or steps for blood sampling devices
    • A61B5/150297—Manufacture or production processes or steps for blood sampling devices for piercing devices, i.e. devices ready to be used for lancing or piercing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150374—Details of piercing elements or protective means for preventing accidental injuries by such piercing elements
    • A61B5/150381—Design of piercing elements
    • A61B5/150503—Single-ended needles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150755—Blood sample preparation for further analysis, e.g. by separating blood components or by mixing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150763—Details with identification means
    • A61B5/150786—Optical identification systems, e.g. bar codes, colour codes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/151—Devices specially adapted for taking samples of capillary blood, e.g. by lancets, needles or blades
    • A61B5/15101—Details
    • A61B5/15103—Piercing procedure
    • A61B5/15107—Piercing being assisted by a triggering mechanism
    • A61B5/15113—Manually triggered, i.e. the triggering requires a deliberate action by the user such as pressing a drive button
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/151—Devices specially adapted for taking samples of capillary blood, e.g. by lancets, needles or blades
    • A61B5/15101—Details
    • A61B5/15115—Driving means for propelling the piercing element to pierce the skin, e.g. comprising mechanisms based on shape memory alloys, magnetism, solenoids, piezoelectric effect, biased elements, resilient elements, vacuum or compressed fluids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/151—Devices specially adapted for taking samples of capillary blood, e.g. by lancets, needles or blades
    • A61B5/15101—Details
    • A61B5/15115—Driving means for propelling the piercing element to pierce the skin, e.g. comprising mechanisms based on shape memory alloys, magnetism, solenoids, piezoelectric effect, biased elements, resilient elements, vacuum or compressed fluids
    • A61B5/15117—Driving means for propelling the piercing element to pierce the skin, e.g. comprising mechanisms based on shape memory alloys, magnetism, solenoids, piezoelectric effect, biased elements, resilient elements, vacuum or compressed fluids comprising biased elements, resilient elements or a spring, e.g. a helical spring, leaf spring, or elastic strap
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/151—Devices specially adapted for taking samples of capillary blood, e.g. by lancets, needles or blades
    • A61B5/15101—Details
    • A61B5/15115—Driving means for propelling the piercing element to pierce the skin, e.g. comprising mechanisms based on shape memory alloys, magnetism, solenoids, piezoelectric effect, biased elements, resilient elements, vacuum or compressed fluids
    • A61B5/15123—Driving means for propelling the piercing element to pierce the skin, e.g. comprising mechanisms based on shape memory alloys, magnetism, solenoids, piezoelectric effect, biased elements, resilient elements, vacuum or compressed fluids comprising magnets or solenoids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/151—Devices specially adapted for taking samples of capillary blood, e.g. by lancets, needles or blades
    • A61B5/15101—Details
    • A61B5/15126—Means for controlling the lancing movement, e.g. 2D- or 3D-shaped elements, tooth-shaped elements or sliding guides
    • A61B5/1513—Means for controlling the lancing movement, e.g. 2D- or 3D-shaped elements, tooth-shaped elements or sliding guides comprising linear sliding guides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/151—Devices specially adapted for taking samples of capillary blood, e.g. by lancets, needles or blades
    • A61B5/15146—Devices loaded with multiple lancets simultaneously, e.g. for serial firing without reloading, for example by use of stocking means.
    • A61B5/15148—Constructional features of stocking means, e.g. strip, roll, disc, cartridge, belt or tube
    • A61B5/15149—Arrangement of piercing elements relative to each other
    • A61B5/15151—Each piercing element being stocked in a separate isolated compartment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/157—Devices characterised by integrated means for measuring characteristics of blood
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/308—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells at least partially made of carbon
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3272—Test elements therefor, i.e. disposable laminated substrates with electrodes, reagent and channels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3273—Devices therefor, e.g. test element readers, circuitry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/08—Sensors provided with means for identification, e.g. barcodes or memory chips
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/08—Sensors provided with means for identification, e.g. barcodes or memory chips
    • A61B2562/085—Sensors provided with means for identification, e.g. barcodes or memory chips combined with means for recording calibration data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/151—Devices specially adapted for taking samples of capillary blood, e.g. by lancets, needles or blades
    • A61B5/15146—Devices loaded with multiple lancets simultaneously, e.g. for serial firing without reloading, for example by use of stocking means.
    • A61B5/15148—Constructional features of stocking means, e.g. strip, roll, disc, cartridge, belt or tube
    • A61B5/15157—Geometry of stocking means or arrangement of piercing elements therein
    • A61B5/15159—Piercing elements stocked in or on a disc
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本发明在一些方面提供一种用于检测生物流体样本中分析物浓度水平的分析物传感器。该分析物传感器可以包括容纳在中空构件的中空部分中的一个或多个导体。第一导体可以至少部分由半导体材料制成，并且活性区可以设置为接触至少第一导体。在一个方面，该分析物传感器可以包括刺血针和集成传感器。在其他多个方面，本发明还提供该分析物传感器的制造方法和利用该分析物传感器的设备与系统。

Description

分析物传感器、系统、测试设备和制造方法
相关申请
本申请要求2008年9月19日提交的题目为“ANALYTE SENSORS，SYSTEMS AND MANUFACTURING METHODS”的美国临时专利申请No.61/098,726(代理人案卷No.BHDD-006/L)的优先权，出于各方面的考虑，在此将其全文通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种可以用于检测生物流体样本中分析物浓度水平的电化学分析物传感器、其制造方法以及包含该分析物传感器的设备。
背景技术
生物流体中分析物浓度水平的监控是健康诊断的重要部分。例如，电化学分析物传感器可以用于监控患者的血糖水平，作为糖尿病治疗和护理的一部分。
例如，通过检测生物流体样本中的分析物浓度水平可以离散地使用这些电化学分析物传感器，例如，所述生物流体样本来自经由刺血针(例如通过针刺或刺)得到的患者的血液或其他间质液的单一样本。在离散监控中，生物流体样本采集过程和分析物浓度水平的测量通常独立进行。通常，在例如通过利用刺血针从患者得到生物流体样本后，可以将所述样本转移至用于测量生物流体样本中分析物浓度水平的介体(例如测试带传感器或检测器)。
由于一些常规电化学分析物传感器的敏感性比较低，并且把生物流体样本转移至传感器相对低效，因此，为了获得分析物浓度水平的精确测量，需要相对大的样本体积。在这些情况下，如果提供的样本体积不足，可能导致没有读数或者不精确的读取。因此，需要抽取额外的生物流体样本。结果，需要重复刺入刺血针，从而引起患者进一步的疼痛和不适。
另外，对于工作和/或参比/对电极，常规传感器可能要求使用贵金属，这样会显著增加分析物传感器的成本。
因此，有益的是，提供一种适于生物流体分析物取样的分析物传感器，所述分析物传感器可以一致地提供对获得的生物流体样本分析物浓度水平的测量，这样可以要求相对较少的样本体积，和/或使得制造成本更低。
发明内容
第一方面，本发明提供一种分析物传感器，包括：具有中空部分的中空构件；容纳于所述中空部分中的第一导体，所述第一导体包含半导体材料；以及接触至少所述第一导体的活性区。
另一方面，本发明提供一种用于检测生物流体样本中分析物浓度水平的分析物传感器。该分析物传感器包括：具有中空部分的中空构件；容纳在所述中空部分中包含半导体材料的第一导体；至少部分通过所述中空部分的壁形成的空腔；以及活性区，其位于所述空腔内并接触至少所述第一导体。
另一方面，本发明提供一种分析物传感器，包括：中空构件，其具有中空部分和形成在中空构件末端上的刺血针尖端；包括在中空部分中且由半导体材料构成的第一导体；邻近第一导体末端设置的空腔；以及活性区，其位于所述空腔内并接触至少所述第一导体。
另一方面，本发明提供一种测试设备，包括：容纳分析物传感器的孔，其中所述分析物传感器还包括：具有中空部分的中空构件；容纳在所述中空部分中的第一导体，所述第一导体包含半导体材料；以及接触至少所述第一导体的活性区。
在系统方面，本发明提供一种分析物传感器系统，包括：具有至少两个导向件的托架；容纳在每个导向件中的分析物传感器，其中所述分析物传感器包括：具有中空部分和刺血针尖端的中空构件；容纳在所述中空部分中的第一导体；以及接触所述第一导体的活性区。
在另一系统方面，本发明提供一种分析物传感器系统，包括：具有至少两个导向件的托架；容纳在至少一个所述导向件中的刺血针；以及容纳在另一个所述导向件中的分析物传感器。
在方法方面，本发明提供一种分析物传感器的制造方法，包括：提供具有中空部分的中空构件；以及使第一导体容纳且固定在所述中空部分中，其中所述第一导体包含半导体材料；并且将活性区涂布于所述第一导体。
从以下具体说明、所附权利要求书以及附图，可以更清楚地了解本发明的其他特征和其他方面。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施方案的分析物传感器的侧剖图。
图2是图1所示分析物传感器沿剖面线2-2的端视图。
图3是局部剖开的端视图，其中示出活性区以及该活性区与导体的连接。
图4是包括本发明的分析物传感器的测试设备。
图5是示出根据本发明分析物传感器的制造方法的示意图。
图6是根据本发明示例性实施方案的可旋转托架的俯视图。
图7是根据本发明示例性实施方案的可旋转托架的局部剖开的侧视图。
图8是包括图7可旋转托架的示例性实施方案的系统局部剖开的侧视图，其中，通过旋转图7示出的托架以驱动根据本发明的分析物传感器。
图9是根据本发明图7示例性实施方案的分析物传感器的局剖图。
图10是根据本发明另一示例性实施方案的分析物传感器的剖视图。
图11是根据本发明另一示例性实施方案的可旋转托架的俯视图。
具体实施方式
根据本发明的第一方面，提供一种分析物传感器，其包括具有中空部分的中空构件。其中，第一导体可以容纳在中空部分中，并且例如可以用作工作电极、参比/对电极。在一些实施方案中，中空构件可以由不锈钢或类似的刚性材料形成，并且可以具有用作刺血针的一个锋利末端。分析物传感器可以包括靠近中空构件内导体末端形成的空腔，以辅助生物流体的采集。
第一导体可以包含半导体材料，例如碳化硅。在一些实施方案中，第一导体可以是包含半导体材料的碳化硅纤维。例如，该纤维可以具有包含导电材料的芯部和包含半导体材料的包层。可以设置活性区，使其接触至少第一导体，并且该活性区可以位于空腔中。该活性区可以包括一种或多种催化剂和/或试剂，所述催化剂和/或试剂适于与容纳在空腔中的生物流体样本中的分析物反应并将其转化为可以产生电流的反应产物。然后该电流可以存在于包括第一导体至测试设备(例如，电表)的电路中，并且可以实现分析物浓度的显示。本发明的分析物传感器需要提供的生物流体样本体积很小，这可以降低生物流体样本获得过程中的不适，并且能够以相对低的成本制造。
在一些实施方案中，第二导体也可以邻近第一导体容纳在中空部分中，并且可以例如用作参比或对电极。第二导体可以包含半导体材料，并且在一些实施方案中可以具有导电芯部和包含半导体材料的包层。与第一导体一样，第二导体还可以设置为与活性区接触且电连接该活性区。在一些实施方案中，第一导体的导电芯部、甚至第二导体的导电芯部可以包含碳(例如，石墨)，并且包层可以包含碳化硅。此外，中空部分还可以容纳用作填充检测器的第三导体。具体来说，可以通过设置填充检测电极来提供填充检测器，以检测何时存有为完成精确测量所需的足够体积的生物流体样本。
因此，应当理解，在一些实施方案中，第一、第二和/或第三导体可以容纳并固定在中空构件的中空部分中。由于导体的直径相当小，传感器总直径也可以相当小。在一些实施方案中，中空构件可以是中空刺血针，而在其他实施方案中，中空构件可以是没有刺血针尖端的套筒。
下面参照图1-11来描述分析物传感器、包括分析物传感器的设备与系统、分析物传感器的制造方法的这些以及其他实施方案。其中，这些图并未按比例绘制。
图1-3示出根据本发明提供的第一示例性实施方案的分析物传感器100的各种视图。分析物传感器100可以包括中空刺血针形式的中空构件102。中空构件102可以是细长针状的，并且可以由任何刚性材料形成，例如金属(例如，不锈钢)或其他合适的材料。中空构件102可以包括第一端104和第二端106。刺血针尖端108可以形成在第一端104上，并且可以裂开，或者以一定角度109形成(所述角度例如为约25至50度，或甚至为约35度)。简便地，例如第二端106可以以和轴长成直角地封端。中空构件102还可以包括沿着中空构件102的长度方向延伸的中空部分110。在一些实施方案中，中空部分110可以具有例如大体恒定直径的孔。也可以采用其他合适的形状。中空构件102的长度(L)为约10mm至约75mm，外径(do)为约75微米至约200微米，内径(di)为约50微米至175微米。也可以采用其他长度和直径。
第一导体112可以容纳在中空部分110中，并且可以沿着中空部分110长度(L)的一部分延伸。第一导体112还可以容纳在套筒114的中空部分中，这样可以沿轴向和径向定位并固定导体112，并且可以辅助分析物传感器100的装配和封装。套筒114可以通过任何合适的方式固定在中空部分110中，例如通过压合、机械紧固、通过使用粘合剂粘附、或通过热粘合。套筒可以是绝缘材料。可以采用粘合剂或灌注混合物将第一导体112固定到套筒114中。任选地，例如可以通过使用粘合剂或其他粘结剂将导体112固定于中空部分110中而无需使用套筒114。当然，如果该中空部分由导电材料制成的话，第一导体112应当与中空部分110电绝缘。
其他的导体例如第二导体116和/或第三导体118也可以容纳在中空部分110中，并且可以以与第一导体112相同或类似的方式固定。此外，导体应当彼此电绝缘。例如当不使用套筒114时，导体之间的电绝缘可以通过使用绝缘的灌注混合物将导体适当地放置在中空构件110中而实现。任选地或另外地，为了使导体彼此电绝缘，导体112、116、118可以包括包围它们的外周并沿它们长度方向分布的绝缘层(未示出)。绝缘层可以是任何合适的绝缘材料，例如薄绝缘层。所述绝缘层可以是使导体彼此电绝缘的合适厚度的聚合物材料(例如聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯等)。如图3(其是第一和第二导体112、116的端部的局部剖视图)中最佳示出的，导体112、116均可以包含半导体材料。例如，导体112、116包括：可以包含导电材料的芯部119以及可以包含半导体材料的包层120。
在一些实施方案中，第一导体112可以是纤维。在这种纤维的实施方案中，导电芯部119可以至少部分由包层120包围。其他导体116、118也可以是纤维。在图1-3所示的示例性实施方案中，包层120可以为环状，沿着芯部119长度的至少一部分完全包围芯部119。芯部119可以为例如圆棒状。尽管和芯部119相比，半导体材料通常具有更高的电阻率，并且因此在一些实施方案中其传输的电流比芯部119更小，但是包含导电材料的芯部119和包含半导体材料的包层120在工作时均可传输电流。
更详细地，芯部119可以包含碳(例如，石墨)，并且包层120可以包含碳化硅(SiC)。具有合适的SiC包层和碳芯部的SiC纤维例如由麻省Lowell的Specialty Materials Inc.生产。然而，芯部119的导电材料还可以包括其他导电材料，包括贵金属(例如金、银、铂、钯等)或其他金属(例如，铜和铝)；包层120可以包含其他半导体材料，尤其包括IV族元素(例如硅和锗)、IV族化合物(例如锗化硅(SiGe))、以及III-V族化合物(例如砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP))。
在一些实施方案中，第一导体112的总直径(包括芯部119和包层120)为约150微米或更小、约100微米或更小、约75微米或更小、或甚至约50微米或更小，但还可使用更大或更小的尺寸。芯部119的直径为约10微米至约100微米、或甚至为约20微米至约40微米。在一些实施方案中，芯部119的直径为约30微米，但还可以使用其他尺寸。
在图3所示实施方案中，第一导体112可以包括芯部119被暴露的端部(“剥离末端”)。这可以扩大并增强导电芯部119的有效接触面积，从而可以扩大并增强导电芯部119的导电面积(例如当芯部119用作工作电极时)。可以采用任何合适的技术除去包层材料，从而形成剥离末端。所述技术例如为机械加工、蚀刻等。蚀刻可以包括用酸(例如，HF)来进行电化学湿蚀刻。也可以采用用于增强芯部119有效接触面积的其他机理。第二导体116可以包括类似的构造。
此外，分析物传感器100还可以包括容纳在中空部分110中的第二导体116。第二导体116的材料和尺寸可以与上述第一导体112的相同。然而，如图1中所示，第二导体116可以是包含半导体材料的另一纤维，并且可以与中空部分110中的第一导体112大体平行地取向。第二导体116可以用作提供电流返回路径的参比电极。在一个或多个实施方案中，第二导体116可以起到对电极的作用。应当理解，第二导体116可以采用其他形式(例如，线圈、箔、带或膜)，并且可以由其他合适的导电材料制成。例如，第二导体116可以由更常规的材料制备，例如碳、石墨、银、金、钯或铂。
第三导体118也可以容纳在中空部分110中，并且可以提供填充检测功能，这将在下面更详细地描述。第三导体118例如可以由与前面实施方案相同的材料制成，尺寸也与其大体相同，但也可以稍短一些。
现在参考图1和3，涂布在第一导体112上并且在其末端接触并电连接第一导体112的是活性区130，其将在下面更充分地说明。然而，简言之，活性区130适于暴露于生物流体样本中。活性区130可以包括一种或多种催化剂或试剂，并且适于促进生物流体样本内的分析物和催化剂之间或分析物和试剂之间的电化学反应。这会产生反应产物和移动电子，然后例如可以通过第一导体112的芯部119和/或包层120传导该移动电子。可以在活性区130中设置介体(稍后描述)以辅助电子传输至第一导体112的表面，并且可以进一步降低氧化还原反应需要的电势。
根据本发明的一些实施方案，空腔132可以设置于邻近第一导体112的工作端，并且在活性区130的周围。空腔132可以容纳由刺血针尖端108刺入到身体部分(未示出)中而引入的生物流体样本。特别地，空腔132可以例如至少部分由中空部分110的内表面(壁)134和套筒114的表面(如果存在的话)、活性区130和第三导体的末端(如果存在的话)形成并限定。空腔132可以具有任意形状，但优选地，其具有的形状能够促进毛细管作用以使生物流体液滴引入并邻近活性区130而静置。为了促进毛细管作用，空腔132的深度为内径di的约1至约3倍，并且可以具有一个或多个通气孔114A，上述通气孔形成在套筒114侧面中。术语“空腔”在本文中是指具有壁的锯齿状区域或凹陷区域，并且适于含有和/或至少部分限制生物流体样本。
在一些实施方案中，对于检测分析物浓度水平而言足够的生物流体样本体积例如可以小于约0.5微升、小于约0.4微升、小于约0.3微升、或甚至小于约0.2微升。还可以采用其他样本体积。因此，能够以相对较小的生物流体样本体积实现优异的分析物检测。因此，可以最小化或避免下列情况：不得不再次刺痛手指等以获得用于测试的足够的流体体积。另外，使用例如图1-3中所示的包括集成刺血针和分析物传感器的实施方案，消除了转移流体的需要。
参考图2和3，活性区130可以位于空腔132内，并且优选地位于空腔132的底部，从而允许活性区130暴露于通过毛细管作用进入空腔132的生物流体样本中。如图3最佳示出的，活性区130可以涂布于第一和第二导体112、116的芯部119上并且与上述芯部接触。例如，如所示的，活性区130可以涂布于剥离芯部119。任选地，增强导电性的区域可以通过下列方式局部地产生：使纤维的SiC包层经历强烈的局部热量，从而引起SiC包层材料的电阻率和/或活性的明显改变。此后，可以将活性区130涂布于该增强的区域。
将生物流体样本引入空腔132时，生物流体样本中的分析物和活性区130的催化剂或试剂之间可以发生电化学反应。这样会产生反应产物，并在第一和第二导体112、116中产生电子流动。然后，芯部119和/或包层120可以传输并引导电子流动，并且提供可以与生物流体样本中分析物浓度成比例的电流。之后，该电流经过调整，可以合适的读出形式(例如以测试设备460的数字读出形式470(例如示于图4))显示。
再次参考图1-3，用于提供活性区130的一组催化剂是氧化酶类，其包括例如葡萄糖氧化酶(其转化葡萄糖)、乳酸氧化酶(其转化乳酸(lactate))和D-天冬氨酸氧化酶(其转化D-天冬氨酸(D-aspartate)和D-谷氨酸(D-glutamate))以及醇氧化酶或醇脱氢酶(其转化醇)。在葡萄糖是目标分析物的实施方案中，可以任选地使用葡萄糖脱氢酶(GDH)。还可以使用吡咯喹啉醌(PQQ)依赖性或黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖性的脱氢酶。可以用在本发明中的氧化酶的更详细的列表在美国专利No.4,721,677中提供，其题目为“Implantable Gas-containingBiosensor and Method for Measuring an Analyte such as Glucose”(ClarkJr.)，在此将其全文通过引用并入本文。还可以使用除了氧化酶之外的催化酶。
活性区130可以包括一层或多层(未明确示出)，催化剂(例如酶)和/或其他试剂可以固定或沉积于其中。所述一层或多层可以包含多种聚合物，例如包括硅酮基聚合物或有机聚合物，例如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、纤维素聚合物(例如羟乙基纤维素或羧甲基纤维素)、聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、嵌段共聚物、溶胶-凝胶等。可以采用多种不同的技术使酶固定在活性区130的一层或多层中，包括但不限于使酶偶联聚合物基质例如溶胶-凝胶的晶格中、使所述试剂交联合适的基质(例如戊二醛)、电聚合及通过共价键在酶之间形成阵列等。
在一些实施方案中，电化学活性层(未明确示出)可以沉积并位于芯部119的暴露的末端(例如，带状部分)附近。电化学活性层可以包括例如贵金属(例如铂、钯、金、铑)或其他合适的材料。在葡萄糖检测的实施方案中，当被合适地极化时，活性层可以与过氧化氢进行氧化还原反应。氧化还原反应利用电子转移产生电流，该电流与已经转化为过氧化氢的分析物的浓度成比例。该电流可以从电化学活性层通过芯部119和/或包层传导并传输到如本文中参照图4所述的测试设备。
另外，在一些实施方案中，可以在活性区130中包含介体，以促进分析物转化为可以检测的反应产物。介体包括在催化剂和工作电极(例如，暴露的芯部的表面、芯部的增加的表面区域、包层、或应用于芯部的电化学活性层等)之间充当中间物的物质。例如，介体可以促进反应中心(其中发生分析物的催化分解)和工作电极之间的电子转移，并且可以增强工作电极处的电化学活性。合适的介体可以包括下列中的一种或多种：金属络合物(包括二茂铁及其衍生物)、氰亚铁酸盐、吩噻嗪衍生物、锇络合物、奎宁、酞菁、有机染料以及其他物质。在一些实施方案中，介体可以与催化剂一起直接交联到工作电极上。
为了形成电化学电池，还可以使第二导体116与空腔132中的活性区130连接。特别地，活性区130可以涂布为与第一和第二导体112、116芯部119(或包层120)的端部接触，并构造为在第一和第二导体112、116芯部119(或包层120)的端部之间延伸。活性区130可以沿着芯部119(或包层120)的大致相对的表面延伸，使得生物流体滴(图1中以虚线135表示)容纳在由活性区130涂布于第一和第二导体112、116表面上形成的三维空间里。
另外，在图1所示的实施方案以及本文中所述的其他实施方案中，分析物传感器100的一个或多个导体112、116、118可以设置有编码区136。编码区136可以允许关于传感器的信息编码到一个或多个导体112、116和118上。编码的信息可以涉及分析物传感器100的信息和/或性能或特征。例如，可以对传感器的生产日期、批次号、部件号或版本号、校准数据或常数、和/或有效期数据进行编码。
编码区136可以由一个或多个导电部分(例如，环或导电点)形成并且包括上述导电部分。导电部分可以形成在导体外部例如包层120上。在所示实施方案中示出三个导电部分。然而，可以采用更多或更少数量的导电部分。例如，在一个实施方案中，可以采用变化宽度的单一轨道，其中可以进行电阻的两点测量以测量并确定电阻水平。该电阻值可以例如随着轨道宽度或其工艺而变化。然后，该电阻值可以例如与查询表中的编码相关联。
在导体是SiC纤维的另一实施方案中，编码区136(例如导电轨道或环)可以例如通过使导体112、116和/或118的SiC包层120经历强烈的局部热量而形成。例如，包层120可以暴露于激光器发射的激光束。也可以使用其他高强度热源，例如热等离子体。对包含SiC的包层120进行强烈局部加热，可以引起SiC包层电阻率较大的局部改变。这样，局部加热可以提供环绕芯部119的电阻率改变的轨道或环，其可以优选地穿透到芯部119的深处。与未经历热处理的周围SiC材料相比，轨道可以表现出明显不同的电阻率(例如，几个数量级或更大)。
在所示实施方案中，可以在导体116上设置间隔的多个轨道或环。位于导体116上的轨道可以用于提供编码信息的位元(例如，1和0)，随后该位元可以通过设置在测试设备(未示出)中的合适的读取器而读取。例如，在与导体116的末端隔开的限定位置处存在轨道可以用于表示“1”，而在限定位置处不存在轨道可以表示“0”。因此，仅使用4个预定的轨道位置，可以提供24位元或16编码，然后可以例如通过测试设备(未示出)读取该位元或编码。多触点电接触(未示出)可以用于确定在各间隔的位置是否存在轨道或环。在一些实施方案中(可选地或另外地)，可期望的是在另外一个或多个其他导体(例如，112和/或118)上编码信息。
依照本发明的另一方面，第三导体118可以用于提供填充检测器，所述填充检测器可以在分析物传感器100中提供填充体积检测功能。可以邻近活性区130设置导体118的末端122，以确保进行分析物浓度检测时存在足够的生物流体样本。在所示实施方案中，填充检测通过下列方式提供：将导体118的末端122定位为稍稍偏离(沿轴向)活性区130的位置。导体118的末端定位且包括在空腔132中。
工作时，如果存在足够生物流体样本，则一部分生物流体样本可以在导体118的末端122上静置，并且可以例如使第二导体116(参比导体)和第三导体118之间电路连通。换言之，生物流体的存在可以提供通过生物流体样本的导电路径，从而构成整个电路。任选地，中空构件102的主体(如果导电)可以用作电气路径以完成用于填充检测的电路。因此，当存在足够的生物流体样本并且其在填充检测器位置被探测到时，可以进行分析物浓度测量。
如图4中进一步示出的，参照图1-3实施方案的分析物传感器100或本文中所述的任意其他实施方案的分析物传感器100可以插入并放置到测试设备460的孔465中。为了清楚起见，以放大方式示出该分析物传感器100，并且该分析物传感器100处于延伸的位置。测试设备460中的电接触部(参见图10，例如)可以电接触第一、第二和第三导体112、116、118的导电末端，从而进行与设备460的电路系统的电连接。然后在施加合适的偏压时，常规处理程序和电路系统可以将由分析物传感器100提供的电流换算为分析物浓度水平，然后可以将其显示在数字显示器470上。分析物传感器100可以包括在托架中，并且可以从设备460的内部装载到孔465中。可以采用任何合适的方法延伸或收回传感器100，例如用户扣动的弹簧加载扳机释放的机构，或电磁致动的机构。
现在参照图5来描述本发明的分析物传感器的制造方法。根据方法500，在步骤502中，至少提供一个导体(在一些实施方案中提供数个导体(例如，112、116、118)，并且例如可以将其切削至特定长度。其中，至少一个导体(例如，112)可以包含半导体材料。例如，导体可以包括导电芯部和半导体包层。根据采用多个导体的一些实施方案，第一和第二导体112、116已经在前面步骤中(例如通过粘合剂或灌注混合物)固定在一起。如上文所述的，导体112、116沿着它们的长度彼此电绝缘。
在步骤504中，将活性区涂布于至少一个导体的末端。当使用两个导体时，活性区可以同时涂布于第一和第二导体的末端，以形成在导体末端之间连接的活性材料的桥。活性区可以通过逐层沉积技术、浸渍、喷射、点滴、筛网印刷等涂布于导体。活性区可以形成为使得其可以提供导体之间连续的连接。然后，可以通过摩擦或通过粘合剂或灌注混合物，将导体插入并固定在聚合物材料(例如聚碳酸酯材料)的套筒的中空部分中。导体可以稍微延伸出套筒的末端，使得活性区被装入并暴露在空腔中，并且使得导体的末端容易触及。然后在步骤506中，包括至少一个导体和套筒的组件可以插入并容纳在中空构件的中空部分中。可以将该组件固定为与中空构件的第一端部保持一定间隔，从而形成内部包含活性区的空腔。在步骤508中，该组件以及由此至少一个导体可以通过粘合剂或压合而固定。
如果存在填充检测，在插入套筒之前，可以使导体相对于活性区沿轴向取向，并且将该导体粘附在适当的位置。任选地，一个或多个这样的导体可以包括一个或多个编码区，编码区用于编码有关分析物传感器的各种特征、性能和/或信息。可以预加工导体以包括不同电导率或电阻率的数个区域，以用于提供编码信息。
图6-9示出一个实施方案的分析物传感器组件600。在该实施方案中，刺血针602A-602D和分析物传感器603A-603D容纳在导向件605中，该导向件605形成在可以旋转的托架607中。托架607示于图6，为了清楚起见，没有示出组件的其他结构。托架607可以是圆柱形并且可以包括导向件605。导向件605可以轴向取向(例如示出的大体平行的圆孔)，并且可以形成为圆形图案。这些导向件605可以形成沟槽以使刺血针602A-602D和分析物传感器603A-603D在其中延伸或收回。托架607的中间缝隙609可以配合外壳613的杆611以允许托架607的单向旋转(如图6中由箭头所示)。
工作时，使致动器构件615A(其是致动器615的移动部分)突然接触刺血针602A的末端，从而使刺血针602A在托架607的导向件605中滑动，并且伸出去接触用户的身体部分620(例如，手指或拇指-虚线示出)。此外，为了清楚起见，放大示出刺血针602A。操作收缩机构(例如弹簧617)带动刺血针602A，从而使刺血针602A从图7中示出的伸出的位置收回。致动器615可以是任何合适的致动器(其可以提供足够的力使刺血针602A刺入用户的身体部分620)，例如线性致动器、螺线管、或其他电磁机构。任选地，所述机构可以是用户扣动的弹簧加载扳机释放的机构。
在刺血针602A回缩时可以使托架607旋转。旋转可以由任何合适的机构引发，例如人工转动机构或示出的电动机619和齿轮组件。例如，电动机619可以使齿轮621旋转，该齿轮621与形成在模制塑料托架607上的齿轮齿624相啮合。托架607的旋转可以使传感器603A(如图8中最佳示出的那样)旋转为与致动器构件615对齐。在对齐后，致动器构件615A可以使传感器603A伸出而接触用户身体部分620上的刺血位点，并且通过毛细管作用采集生物流体样本。
图9提供图8的传感器603A末端的局部放大剖视图，其在刺血操作发生后接触身体部分620。在该传感器实施方案中，中空构件614是套筒，并且导体112、116以与在上述套筒114类似的方式容纳在中空构件614的中空部分610中。如上文所述，导体112、116彼此绝缘。然而，在该实施方案中，套筒614不容纳在中空刺血针中，并且套筒本身是中空构件。为了形成空腔632，活性区130在第一和第二导体112、116之间交连，并且与套筒614的端部隔开。按照该方式，生物流体样本可以通过毛细管作用进入空腔632中，从而可以完成分析物浓度的测量。其它分析物传感器630A的制造步骤如参照图5所述。如图8中所示，致动器构件615A中的电接触部可以接触导体112、116的末端，使得连接的控制器623可以计算分析物浓度，并在LCD显示器(未示出)上显示分析物浓度读数。导体112、116的端部中与电接触部电连接的区域不含任何绝缘材料。
图10示出根据本发明另一实施方案的分析物传感器1000。在该分析物传感器实施方案中提供由圆柱套筒构成的中空构件1014，所述圆柱套筒的一端具有刺血针尖端1008。导体1012、1016和1018容纳并固定在中空构件1014的中空部分1010中。导体1012、1016和1018可以通过压合或任何合适的粘结机理(例如粘合剂)固定在中空构件1014中。在该实施方案中，导体1012、1016、1018可以具有共同的中心线，即它们可以是同心的。各导体1012、1016和1018通过绝缘层(未明确示出)与相邻导体绝缘，并且各导体可以具有不同长度以便容易地与其电连接。
为了形成空腔1032，如提供填充检测器的第三导体1018那样，使得第一和第二导体1012、1016之间互连的活性区1030可以与中空构件1014的末端分隔开地取向。按照该方式，生物流体样本可以通过毛细管作用进入空腔1032中，并且当探测到足够的样本时，可以实现分析物浓度的测量。分析物传感器1000的其他制造步骤如参照图5所述。
如图10中所示的是分析物传感器1000进行电连接的一个实施方案。在所示实施方案中，包括一个或多个可以横向移动的电接触部1039A、1039B、1039C的电接触组件1038可以例如分别接触导体1012、1016、1018的导电部分。不在与触点1039A、1039B、1039C电接触的区域中提供绝缘材料，或者可以在上述区域中除去绝缘材料。电接触组件1038可以包括在电表(未示出)中，并且其有利于将电信号提供至电表的电子处理器件和/或电路系统。如应当理解的，电接触组件1038可以用作移动的致动器构件(例如图8中的615A)的可替换构造，或者可以通过用户扣动和扳机释放的释放机构(未示出)的引发机构来连接。应该理解，图1和图10中示出的各分析物传感器可以用在图6示出的托架设备中。换言之，如图11中最佳示出的，托架607可以承载图1或图10所示实施方案中仅以1000A-1000H表示的集成的刺血针和传感器。在该情况下，致动器构件的一个致动器可以将导向件605中的分析物传感器1000A-1000H推出，并且同时进行刺血以及分析物浓度的感应。
上述说明仅公开了本发明的分析物传感器、包括该分析物传感器的设备、以及制造该分析物传感器的方法的示例性实施方案。对上述公开的分析物传感器、包括它们的设备及它们的制造方法的改进落入本发明的范围内，并且这些改进对于本领域技术人员而言是显然的。
因此，尽管已经结合示例性实施方案公开了本发明，但是应当理解，其他实施方案也可以落入如所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内。

Claims (20)

1.一种分析物传感器，包括：
具有中空部分的中空构件；
容纳在所述中空部分中的第一导体，所述第一导体包含半导体材料；以及
接触至少所述第一导体的活性区。
2.根据权利要求1所述的分析物传感器，还包括容纳在所述中空部分中的第二导体。
3.根据权利要求2所述的分析物传感器，还包括容纳在所述中空部分中的第三导体。
4.根据权利要求3所述的分析物传感器，其中所述第三导体包括填充检测电极。
5.根据权利要求1所述的分析物传感器，还包括：导电材料的芯部和半导体材料的包层。
6.根据权利要求5所述的分析物传感器，其中所述第一导体的所述芯部的所述导电材料包括碳，并且所述包层的所述半导体材料包括碳化硅。
7.根据权利要求1所述的分析物传感器，其中所述活性区位于至少部分通过所述中空部分的壁而形成的空腔内。
8.根据权利要求1所述的分析物传感器，还包括编码区。
9.根据权利要求1所述的分析物传感器，其中所述传感器适于感应分析物，所述分析物包括葡萄糖、乳酸盐、天冬氨酸盐、谷氨酸盐和醇中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的分析物传感器，还包括填充检测器。
11.根据权利要求1所述的分析物传感器，其中还包括第二导体，所述第二导体包围所述第一导体，并且所述第二导体也容纳在所述中空部分中。
12.根据权利要求1所述的分析物传感器，其中所述第一导体伸出所述中空构件的第二端，该第二端与包括刺血针尖端的那一端相反。
13.根据权利要求1所述的分析物传感器，其中所述中空构件由中空刺血针构成，所述中空刺血针包括所述中空部分和刺血针尖端。
14.根据权利要求1所述的分析物传感器，还包括：
至少部分通过所述中空部分的壁形成的空腔；以及
其中所述活性区位于所述空腔内。
15.根据权利要求1所述的分析物传感器，还包括：
形成在所述中空构件的末端上的刺血针尖端；
邻近所述第一导体的末端形成的空腔；
其中，所述第一导体固定在所述中空部分中，
所述活性区位于所述空腔内。
16.一种测试设备，包括：
容纳分析物传感器的孔，其中所述分析物传感器包括：
具有中空部分的中空构件；
容纳在所述中空部分中的第一导体，所述第一导体包含半导体材料；以及
接触至少所述第一导体的活性区。
17.一种分析物传感器系统，包括：
具有至少两个导向件的托架；
容纳在所述至少两个导向件的每一个中的分析物传感器，其中所述分析物传感器包括：
具有中空部分和刺血针尖端的中空构件；容纳在所述中空部分中的第一导体；以及接触所述第一导体的活性区。
18.一种分析物传感器系统，包括：
具有至少两个导向件的托架；
容纳在至少一个所述导向件中的刺血针；以及
容纳在另一个所述导向件中的分析物传感器。
19.根据权利要求18所述的分析物传感器系统，其中所述分析物传感器包括：
具有中空部分的套筒；
容纳在所述中空部分中的包含半导体材料的第一导体；以及
接触至少所述第一导体的活性区。
20.一种分析物传感器的制造方法，包括下列步骤：
提供具有中空部分的中空构件；以及
使第一导体容纳并固定在所述中空部分中，其中所述第一导体包含半导体材料；并且将活性区涂布于所述第一导体。
CN2009801420055A 2008-09-19 2009-09-18 分析物传感器、系统、测试设备和制造方法 Pending CN102196771A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9872608P 2008-09-19 2008-09-19
US61/098,726 2008-09-19
PCT/US2009/057372 WO2010033741A1 (en) 2008-09-19 2009-09-18 Analyte sensors, systems, testing apparatus and manufacturing methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102196771A true CN102196771A (zh) 2011-09-21

Family

ID=42039877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801420055A Pending CN102196771A (zh) 2008-09-19 2009-09-18 分析物传感器、系统、测试设备和制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9173597B2 (zh)
EP (1) EP2341830A4 (zh)
CN (1) CN102196771A (zh)
CA (1) CA2735670A1 (zh)
WO (1) WO2010033741A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104918551A (zh) * 2012-12-03 2015-09-16 Pepex生物医药有限公司 传感器模块以及使用传感器模块的方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009051901A2 (en) 2007-08-30 2009-04-23 Pepex Biomedical, Llc Electrochemical sensor and method for manufacturing
US8702932B2 (en) 2007-08-30 2014-04-22 Pepex Biomedical, Inc. Electrochemical sensor and method for manufacturing
EP2254458A1 (en) 2008-02-04 2010-12-01 Bayer HealthCare, LLC Semiconductor based analyte sensors and methods
WO2010033668A1 (en) 2008-09-19 2010-03-25 Bayer Healthcare Llc Analyte sensors, testing apparatus and manufacturing methods
US9309551B2 (en) 2008-09-19 2016-04-12 Ascensia Diabetes Care Holdings Ag Electrical devices with enhanced electrochemical activity and manufacturing methods thereof
CN102196771A (zh) 2008-09-19 2011-09-21 拜尔健康护理有限责任公司 分析物传感器、系统、测试设备和制造方法
WO2010033660A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Bayer Healthcare Llc Lancet analyte sensors and methods of manufacturing
DE102012005614B4 (de) * 2012-03-22 2013-10-17 Matthias Brenneis Sensorisches Verbindungselement und Herstellverfahren
WO2015187959A1 (en) 2014-06-04 2015-12-10 Pepex Biomedical, Inc. Electrochemical sensors and methods for making electrochemical sensors using advanced printing technology
US10780222B2 (en) 2015-06-03 2020-09-22 Pacific Diabetes Technologies Inc Measurement of glucose in an insulin delivery catheter by minimizing the adverse effects of insulin preservatives
US10041163B1 (en) 2017-02-03 2018-08-07 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Plasma spray coating for sealing a defect area in a workpiece
WO2020209308A1 (ja) 2019-04-09 2020-10-15 日精エー・エス・ビー機械株式会社 樹脂製容器の製造方法

Family Cites Families (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4326927A (en) 1980-07-25 1982-04-27 Becton, Dickinson And Company Method and device for the detection and measurement of electrochemically active compounds
JPS59106572A (ja) 1982-12-06 1984-06-20 信越化学工業株式会社 炭素繊維の表面処理方法
US4822566A (en) 1985-11-19 1989-04-18 The Johns Hopkins University Optimized capacitive sensor for chemical analysis and measurement
US5352348A (en) 1987-04-09 1994-10-04 Nova Biomedical Corporation Method of using enzyme electrode
DK61488D0 (da) * 1988-02-05 1988-02-05 Novo Industri As Fremgangsmaade
US5431160A (en) 1989-07-19 1995-07-11 University Of New Mexico Miniature implantable refillable glucose sensor and material therefor
US5593852A (en) 1993-12-02 1997-01-14 Heller; Adam Subcutaneous glucose electrode
US5338415A (en) 1992-06-22 1994-08-16 The Regents Of The University Of California Method for detection of chemicals by reversible quenching of silicon photoluminescence
JP2541081B2 (ja) 1992-08-28 1996-10-09 日本電気株式会社 バイオセンサ及びバイオセンサの製造・使用方法
US5361314A (en) 1992-09-04 1994-11-01 The Regents Of The University Of Michigan Micro optical fiber light source and sensor and method of fabrication thereof
US5431800A (en) * 1993-11-05 1995-07-11 The University Of Toledo Layered electrodes with inorganic thin films and method for producing the same
US5700695A (en) 1994-06-30 1997-12-23 Zia Yassinzadeh Sample collection and manipulation method
JP3566377B2 (ja) 1995-03-01 2004-09-15 株式会社神戸製鋼所 ダイヤモンド薄膜バイオセンサ
US5666353A (en) * 1995-03-21 1997-09-09 Cisco Systems, Inc. Frame based traffic policing for a digital switch
CA2170560C (en) * 1995-04-17 2005-10-25 Joseph L. Moulton Means of handling multiple sensors in a glucose monitoring instrument system
US6132893A (en) 1995-06-06 2000-10-17 Forschungszentrum Julich Gmbh pH-sensitive microsensor and a method of manufacturing a pH-sensitive microsensor
US5611900A (en) 1995-07-20 1997-03-18 Michigan State University Microbiosensor used in-situ
JPH0994231A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Kokuritsu Shintai Shogaisha Rehabilitation Center Souchiyou ミクロ針状酵素電極と音声告知デバイスを用いた皮膚挿入型バイオセンシングデバイス
US6521110B1 (en) 1995-11-16 2003-02-18 Lifescan, Inc. Electrochemical cell
US5743635A (en) * 1996-01-16 1998-04-28 The Will-Burt Company Pneumatically telescoping mast
US5634913A (en) * 1996-01-23 1997-06-03 Stinger; Florence Softening conduit for carrying fluids into and out of the human body
DE19621241C2 (de) 1996-05-25 2000-03-16 Manfred Kessler Membranelektrode zur Messung der Glucosekonzentration in Flüssigkeiten
US6218661B1 (en) 1996-09-09 2001-04-17 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for mechanically enhancing the sensitivity of transversely loaded fiber optic sensors
US5866353A (en) 1996-12-09 1999-02-02 Bayer Corporation Electro chemical biosensor containing diazacyanine mediator for co-enzyme regeneration
DE19653436C1 (de) 1996-12-20 1998-08-13 Inst Chemo Biosensorik Elektrochemischer Sensor
US20070142776A9 (en) 1997-02-05 2007-06-21 Medtronic Minimed, Inc. Insertion device for an insertion set and method of using the same
US20030135971A1 (en) 1997-11-12 2003-07-24 Michael Liberman Bundle draw based processing of nanofibers and method of making
US6134461A (en) 1998-03-04 2000-10-17 E. Heller & Company Electrochemical analyte
US6591125B1 (en) * 2000-06-27 2003-07-08 Therasense, Inc. Small volume in vitro analyte sensor with diffusible or non-leachable redox mediator
EP1085320A1 (en) 1999-09-13 2001-03-21 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw A device for detecting an analyte in a sample based on organic materials
DE60028991T2 (de) 1999-10-07 2007-02-08 Pepex Biomedical, LLC, Alameda Sensor, bestehend aus einer isolierenden Ummantelung, enthaltend darin eine Vielzahl von leitfähigen Fasern, die zumindestens teilweise von einem sensitiven Material umgeben sind und Hohlräume zwischen den Fasern enthalten
US7348162B2 (en) 2000-03-22 2008-03-25 Amgen Inc. Nucleic acids encoding fibroblast growth factor receptor-like proteins and uses thereof
US20020092612A1 (en) * 2000-03-28 2002-07-18 Davies Oliver William Hardwicke Rapid response glucose sensor
DE10032042A1 (de) * 2000-07-05 2002-01-24 Inventus Biotec Gesellschaft Fuer Innovative Bioanalytik, Biosensoren Und Diagnostika Mbh & Co. Kg Elektrochemischer Einwegbiosensor für die quantitative Bestimmung von Analytkonzentrationen in Flüssigkeiten
US6726818B2 (en) 2000-07-21 2004-04-27 I-Sens, Inc. Biosensors with porous chromatographic membranes
EP1373889A2 (en) * 2000-07-31 2004-01-02 Maxygen, Inc. Biosensors, reagents and diagnostic applications of directed evolution
DE10057832C1 (de) * 2000-11-21 2002-02-21 Hartmann Paul Ag Blutanalysegerät
TWI313059B (zh) 2000-12-08 2009-08-01 Sony Corporatio
US7310543B2 (en) 2001-03-26 2007-12-18 Kumetrix, Inc. Silicon microprobe with integrated biosensor
ES2356985T3 (es) * 2001-03-29 2011-04-15 Lifescan Scotland Ltd Medidor de muestras para pruebas integrado.
US7011814B2 (en) 2001-04-23 2006-03-14 Sicel Technologies, Inc. Systems, methods and devices for in vivo monitoring of a localized response via a radiolabeled analyte in a subject
US20020177763A1 (en) 2001-05-22 2002-11-28 Burns David W. Integrated lancets and methods
US6824974B2 (en) 2001-06-11 2004-11-30 Genorx, Inc. Electronic detection of biological molecules using thin layers
US6793632B2 (en) * 2001-06-12 2004-09-21 Lifescan, Inc. Percutaneous biological fluid constituent sampling and measurement devices and methods
KR100455284B1 (ko) 2001-08-14 2004-11-12 삼성전자주식회사 탄소나노튜브를 이용한 고용량의 바이오분자 검출센서
US6814844B2 (en) * 2001-08-29 2004-11-09 Roche Diagnostics Corporation Biosensor with code pattern
US7074519B2 (en) 2001-10-26 2006-07-11 The Regents Of The University Of California Molehole embedded 3-D crossbar architecture used in electrochemical molecular memory device
FR2831790B1 (fr) 2001-11-06 2004-07-16 Oreal Dispositif de mesure et/ou d'analyse d'au moins un parametre d'une portion externe du corps humain
US8154093B2 (en) 2002-01-16 2012-04-10 Nanomix, Inc. Nano-electronic sensors for chemical and biological analytes, including capacitance and bio-membrane devices
US20060228723A1 (en) 2002-01-16 2006-10-12 Keith Bradley System and method for electronic sensing of biomolecules
US7312095B1 (en) 2002-03-15 2007-12-25 Nanomix, Inc. Modification of selectivity for sensing for nanostructure sensing device arrays
US7955483B2 (en) 2002-03-18 2011-06-07 Honeywell International Inc. Carbon nanotube-based glucose sensor
US6743635B2 (en) 2002-04-25 2004-06-01 Home Diagnostics, Inc. System and methods for blood glucose sensing
US20030212344A1 (en) 2002-05-09 2003-11-13 Vadim Yuzhakov Physiological sample collection devices and methods of using the same
US20030143113A2 (en) * 2002-05-09 2003-07-31 Lifescan, Inc. Physiological sample collection devices and methods of using the same
US20040136866A1 (en) 2002-06-27 2004-07-15 Nanosys, Inc. Planar nanowire based sensor elements, devices, systems and methods for using and making same
AU2003297205A1 (en) * 2002-12-13 2004-07-09 Pelikan Technologies, Inc. Method and apparatus for measuring analytes
US7415299B2 (en) 2003-04-18 2008-08-19 The Regents Of The University Of California Monitoring method and/or apparatus
US7467003B2 (en) 2003-12-05 2008-12-16 Dexcom, Inc. Dual electrode system for a continuous analyte sensor
ES2374563T3 (es) 2003-09-11 2012-02-17 Theranos, Inc. Dispositivo médico para la monitorización de analitos y la administración de fármacos.
US7536911B2 (en) 2003-09-22 2009-05-26 Hyeung-Yun Kim Diagnostic systems of optical fiber coil sensors for structural health monitoring
US20080197024A1 (en) * 2003-12-05 2008-08-21 Dexcom, Inc. Analyte sensor
US7138041B2 (en) * 2004-02-23 2006-11-21 General Life Biotechnology Co., Ltd. Electrochemical biosensor by screen printing and method of fabricating same
JP4313703B2 (ja) * 2004-03-12 2009-08-12 彼方株式会社 情報処理装置、システム、方法及びプログラム
US7299081B2 (en) 2004-06-15 2007-11-20 Abbott Laboratories Analyte test device
US7601299B2 (en) * 2004-06-18 2009-10-13 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for coding information on a biosensor test strip
DE602005025399D1 (de) 2004-11-22 2011-01-27 Nipro Diagnostics Inc Biosensoren mit ruthenium enthaltenden mediatoren sowie verfahren zur verwendung davon
US7951632B1 (en) 2005-01-26 2011-05-31 University Of Central Florida Optical device and method of making
US20070096164A1 (en) 2005-10-31 2007-05-03 Peters Kevin F Sensing system
US7922971B2 (en) 2005-11-30 2011-04-12 Abbott Diabetes Care Inc. Integrated meter for analyzing biological samples
EP2254458A1 (en) 2008-02-04 2010-12-01 Bayer HealthCare, LLC Semiconductor based analyte sensors and methods
US9309551B2 (en) 2008-09-19 2016-04-12 Ascensia Diabetes Care Holdings Ag Electrical devices with enhanced electrochemical activity and manufacturing methods thereof
CN102196771A (zh) 2008-09-19 2011-09-21 拜尔健康护理有限责任公司 分析物传感器、系统、测试设备和制造方法
WO2010033660A1 (en) 2008-09-19 2010-03-25 Bayer Healthcare Llc Lancet analyte sensors and methods of manufacturing
WO2010033668A1 (en) 2008-09-19 2010-03-25 Bayer Healthcare Llc Analyte sensors, testing apparatus and manufacturing methods
US8758583B2 (en) 2009-04-28 2014-06-24 Abbott Diabetes Care Inc. Smart sensor ports and methods of using same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104918551A (zh) * 2012-12-03 2015-09-16 Pepex生物医药有限公司 传感器模块以及使用传感器模块的方法
CN104918551B (zh) * 2012-12-03 2019-07-26 Pepex生物医药有限公司 传感器模块以及使用传感器模块的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160029935A1 (en) 2016-02-04
EP2341830A1 (en) 2011-07-13
EP2341830A4 (en) 2012-10-31
US20110180405A1 (en) 2011-07-28
CA2735670A1 (en) 2010-03-25
US9173597B2 (en) 2015-11-03
WO2010033741A1 (en) 2010-03-25
US10022080B2 (en) 2018-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102196771A (zh) 分析物传感器、系统、测试设备和制造方法
US10307092B2 (en) Semiconductor based analyte sensors and methods
US11510595B2 (en) Tubular sensor for the detection of an analyte
EP2350629B1 (en) Electrochemical sensor module
CN102202575A (zh) 刺血针分析物传感器和制造方法
US11224367B2 (en) Sensor module and method of using a sensor module
US20210361204A1 (en) Electrochemical sensors and methods for making electrochemical sensors using advanced printing technology
US10408782B2 (en) Electrical devices with enhanced electrochemical activity and manufacturing methods thereof
CN102171823B (zh) 分析物传感器、测试设备和制造方法
CN114460147A (zh) 一种直立石墨烯电化学微电极结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1159981

Country of ref document: HK

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110921

REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1159981

Country of ref document: HK