CN103267781A

CN103267781A - 具识别功能的生物传感器检测装置

Info

Publication number: CN103267781A
Application number: CN2012105044543A
Authority: CN
Inventors: 梁明龙; 李中
Original assignee: GUILIN ZHONGHUI TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: GUILIN ZHONGHUI TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-08-28

Abstract

本发明提供了一种可免除密码卡的使用、减少操作失误、制作成本低、提高检测精准度、自动校正的具识别功能的生物传感器检测装置，包括电化学生物传感器和检测器，所述生物传感器具有检测区域和识别区域；所述生物传感器还包括绝缘基片、电极系统、电编码图案；所述绝缘基片正面设置有电极系统和电绝缘层，所述电极系统包括阳极电极、阴极电极和短路电极，其中的短路电极与阳极电极或阴极电极相接，所述电绝缘层覆盖部分电极系统；绝缘基片背面具有电编码图案；所述检测器的PCB板上装配有弹簧金属顶针，与电编码图案对应。

Description

具识别功能的生物传感器检测装置

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别是关于一种具识别功能的生物传感器检测装置。

背景技术

生物传感器是一种利用生物体固有功能检查生物材料特性的分析设备。由于生物传感器用生物材料作为检测元件，其具备优良的灵敏度和反应特异性。因此，生物传感器可用于各种领域，例如医疗/医药(临床化学分析和处置)、生物产业的过程测量、环境测量、化学品的稳定性评估等，并且其应用范围正在不断扩大。特别是，在医疗诊断领域，生物传感器广泛地用于分析包括血液在内的生物样品。根据检测元件的种类传感器被分类为酶分析型和免疫分析型，并且根据定量分析生物样品中目标物质的方法被分类为光学生物传感器和电化学生物传感器。

电化学生物传感器的优势在于可仅利用无限小量样品的信号放大，其小型化容易实现，测量信号可稳定获得，及容易实现与通信设备的结合。

生物传感器的使用需要将其插入到与之配套的检测装置中，当生物传感器插入到检测装置中时，检测装置识别所述生物传感器的插入并分析样品中的目标物质。然而，由于电化学生物传感器目前皆以批量生产(batch production)的方式制造，因此制造过程中的各项变因将造成每批生物传感器间的差异性，例如工作电极与参考电极的体积、反应区内的酶量等，皆会影响检测导致测量结果不准确。因此血糖仪专用试纸出厂前，厂商会依据每一批号的产品设定一组特定的校正参数值，以确认检验分析值的一致性。血糖仪内参数的校正作用即在于确认试纸不会因为制造批号不同，而有不同的分析结果。

目前市售血糖仪内参数校正方法主要有密码卡设定法、试纸编号核对法等。美国发明专利公开号第20030204313号所提供的一种可利用参数校正试纸进行参数校正的生物传感器装置，其参数校正方式便是使用密码卡进行参数校正。使用密码卡进行参数校正，每盒血糖试纸在开始使用前，都必须先以内附的芯片来校正血糖仪内的参数。然而，密码卡的烧录和制备会增加人力与制造成本，而且也常发生使用者忘记插入或插错密码卡导致校正错误及数据判读上的错误、或是密码卡遗失等问题。

为了改善密码卡使用上所造成的不便，中国专利200820111616.6披露了一种利用测量装置根据电编码图案中是否存在不同的接触点来确定校准信息的方法。该专利揭露的生化感测试片具有一绝缘基板、设置于绝缘基板上的一电极组、以及设置于绝缘基板的一侧的一图码。测量装置具有一微处理单元以及一连接器，其中连接器用以耦合至图码及电极组以接收对应图码的一信号，且微处理单元耦合至连接器以接收来自连接器的信号。图码具有N个构成单元及一连结单元，其中N个构成单元中的至少乏一贯穿绝缘基板，且连结单元的一侧与各N个构成单元的一端连接，用以提供共同接地的一途径。然而，如中国专利200820111616.6所揭示，由于有多个识别电极，加上开机启动电极，葡萄糖检测电极，生物传感器的电连接器至少需要具有7个电接触点，如此，电连接器的制造变得很复杂，因此电连接器的模具制造以及单个电连接器制作成本均可能增加。

因此，有必要提供一种免除密码卡的校正且可制作简单的生物传感器检测系统。

发明内容

鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供了一种可免除密码卡的使用、减少操作失误、制作成本低、提高检测精准度、自动校正的具识别功能的生物传感器检测装置。

本发明是这样实现的：具识别功能的生物传感器检测装置，包括电化学生物传感器和检测器，其特征在于所述生物传感器具有检测区域和识别区域；所述生物传感器还包括绝缘基片、电极系统、电编码图案；所述绝缘基片正面设置有电极系统和电绝缘层，所述电极系统包括阳极电极、阴极电极和短路电极，其中的短路电极与阳极电极或阴极电极相接，所述电绝缘层覆盖部分电极系统；绝缘基片背面具有电编码图案；所述检测器的PCB板上装配有弹簧金属顶针，与电编码图案对应。

所述检测区域为电化学检测区域；识别区域为识别电极区域，识别电极区域位于绝缘基片的背面，包括数个识别电极和参考电极，其中参考电极接地。

所述检测器包括外壳、显示屏幕、开机键、功能键、检测口，内部还设置微处理单元和连接器以及PCB板上的弹簧金属顶针。

本发明提供一种具识别性的生物传感器及其检测装置，可用于各种POCT分析装置，如血糖仪、尿糖仪、免疫分析仪等。生物传感器具有检测区域和识别区域，检测区域可为光学感测区域、电化学检测区域或是呈色比色区，识别区域则可为识别电极、识别缺口、识别开孔和识别感光线路，而检测装置则视识别区域不同而选择不同性质的检测器。生物传感器位于绝缘基片背面具有电编码图案，测量装置根据电编码图案中是否存在不同的接触点来确定校准信息。在生物传感器测量装置的PCB板上装配有弹簧金属顶针，当生物传感器插入测量装置插口，测量装置的PCB板上装配的弹簧金属顶针即接触到生物传感器背面的电编码图案，通过电路连接到微处理单元并接收来自顶针的信号，从而对生物传感器的编码参数进行识别。

此测量装置用以搭配一生物传感器使用。生物传感器具有一绝缘基板、设置于绝缘基板上的一电极层、以及设置于绝缘基板的底面的一电编码图案。测量装置具有一微处理单元以及一连接器，其中连接器用以耦合至电极导线以接收对应导线的信号，而微处理单元耦合至连接器以接收来自连接器的信号。测量装置的PCB板上装配有弹簧金属顶针，通过电路连接到微处理单元并接收来自顶针的信号。

所述的生物传感器是一种利用电子介体及酶系统分析体液如血液、尿液中葡萄糖浓度的电流型电化学生物传感器。

其包括：

一绝缘基片

一位于绝缘基片上的电极系统，该电极系统设置有三条状导电电极，分别为阳极电极、阴极电极和短路电极，其中的短路电极与阳极电极或阴极电极相接；

一局部覆盖于电极系统上的电绝缘层，使得在未覆盖电绝缘层所裸露出的电极系统区域，形成一容纳样品溶液空间的电化学电极反应区及排气孔；

一位于电化学电极反应区的反应层，该反应层包括至少一种氧化还原酶、一种电子介体，还包括缓冲液、粘合剂及表面活性剂；

一位于绝缘基片背面的电编码图案，测量装置根据电编码图案中是否存在不同的接触点来确定校准信息；

一位于测量装置的PCB板上的电接触元件；具体的说，就是在测量装置的PCB板上装配有金属顶针，当生物传感器插入测量装置插口，测量装置的PCB板上装配的金属顶针即接触到生物传感器背面的电编码图案，通过电路连接到微处理单元并接收来自顶针的信号，从而对生物传感器的编码参数进行识别。

本发明采用电化学生物传感器，在基板(绝缘基片)上设有电化学检测区域和识别电极区域。电化学检测区的电极组由对电极、对电极导线、对电极电接触垫以及工作电极、工作电极导线、对电极电接触垫组成。识别电极区域位于绝缘基片的底面，包括数个识别电极和参考电极，其中参考电极接地。显然易见的，识别电极可以比五更多或更少，只要大于一。其中识别电极区域的识别电极是可预先形成的，在生物传感器测试完成后，再根椐不同的参数或条件加工部分识别电极使其上面的导电炭层被去除，从而无法产生电信号，加工方式例如为激光消融。也可以通过预先在一绝缘基片上印刷、涂布不同电编码图案，然后在绝缘基片具有电编码图案的反面贴上双面粘胶带。生物传感器测试完成后，再根椐不同的参数或条件，选择具有对应的电编码图案的绝缘基片粘贴到生物传感器绝缘基片背面的识别电极区域。识别电极经加工使其上面的导电炭层被去除，无法产生电信号。其余识别电极皆为通路，可产生的数字识别信号例如是(1，0，1，1)。通过由该种手法，亦即使各个识别电极成为断路或是保持通路，并配合检测装置，可使各个识别电极产生0或1的数字识别信号，一共可产生16组不同的数字识别信号组合，其可代表不同的检测设码与参数、有效期或批次设定。

或者，在基板上设有电化学检测区域和识别电极区域。识别电极区域位于绝缘基片的底面，包括数个识别电极和参考电极，其中参考电极接地，识别电极区还具有电极，电极使参比电极与识别电极分别相连接起来。其中识别电极区域的识别电极是可预先形成的，在生物传感器测试完成后，再根椐不同的参数或条件加工部分识别电极使其上面的导电炭层被去除，从而无法产生电信号，加工方式例如为激光消融。也可以通过预先在一绝缘基片上印刷、涂布不同电编码图案，然后在绝缘基片具有电编码图案的反面贴上双面粘胶带。生物传感器测试完成后，再根椐不同的参数或条件，选择具有对应的电编码图案的绝缘基片粘贴到生物传感器绝缘基片背面的别电极区域。识别电极经加工使其上面的导电炭层被去除，无法产生电信号。其余识别电极皆为通路，可产生的数字识别信号例如是(1，0，1，1)。通过由该种手法，亦即使各个识别电极成为断路或是保持通路，并配合检测装置，可使各个识别电极产生0或1的数字识别信号，一共可产生16组不同的数字识别信号组合，其可代表不同的检测设码与参数、有效期或批次设定。

本发明的总体结构设有显示屏幕和控制按钮(包括开机键和功能键)，检测口为生物传感器插入口，其内设有电连接器，检测装置的主板上有弹簧顶针区，顶针区根据识别电极的多少，安装有合适数量的弹簧顶针。将生物传感器(做成试纸的形式)对准检测装置的检测口插入，生物传感器的识别区域对应检测装置的PCB主板上的弹簧顶针区，PCB主板上的弹簧顶针区上的弹簧顶针与对应识别电极接触，可以接收到生物传感器的数字识别信号，判断其相对应的检测设码与参数、效期或批次设定。检测装置内另设有微处理器用以分析样品的检测数据，因属现有构造非本发明特征，故不加以叙述。读取生物传感器的数字识别信号后，得出的尿糖浓度数值显示在显示屏幕上(显示屏幕同时可显示时间等信息)。

综上所述，本发明的结构产生了自动校正的识别功能，因此是一种可免除密码卡的使用、减少操作失误、制作成本低、提高检测精准度、自动校正的具识别功能的生物传感器检测装置。。

附图说明

图1为本发明实施例中生物传感器的正面示意图；

图2为本发明实施例中生物传感器反面，识别电极区示意图；

图3为本发明实施例中的生物传感器，16组不同的数字识别信号组合示意图；

图4为本发明实施例中生物传感器反面，识别电极区示意图；

图5为本发明实施例中的生物传感器，16组不同的数字识别信号组合示意图；

图6为本发明实施例总体结构示意图；

图中：1，外壳；2，显示屏幕；3，开机键；4，功能键；5，生物传感器；6，检测口。

图7为本发明实施例中弹簧顶针示意图。

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本发明作进一步说明。

在图1-5中，本发明包括电化学生物传感器和检测器，所述生物传感器具有检测区域和识别区域；所述生物传感器还包括绝缘基片、电极系统、电编码图案；所述绝缘基片正面设置有电极系统和电绝缘层，所述电极系统包括阳极电极、阴极电极和短路电极，其中的短路电极与阳极电极或阴极电极相接，所述电绝缘层覆盖部分电极系统；绝缘基片背面具有电编码图案；所述检测器的PCB板上装配有弹簧金属顶针，与电编码图案对应。

如图6所示，所述检测器包括外壳1、显示屏幕2、开机键3、功能键4、检测口6，所述检测口6用于插入生物传感器5，如图7所示，检测器内部还设置微处理单元和连接器以及PCB板上的弹簧金属顶针。

Claims

1.具识别功能的生物传感器检测装置，包括电化学生物传感器和检测器，其特征在于所述生物传感器具有检测区域和识别区域；所述生物传感器还包括绝缘基片、电极系统、电编码图案；所述绝缘基片正面设置有电极系统和电绝缘层，所述电极系统包括阳极电极、阴极电极和短路电极，其中的短路电极与阳极电极或阴极电极相接，所述电绝缘层覆盖部分电极系统；绝缘基片背面具有电编码图案；所述检测器的PCB板上装配有弹簧金属顶针，与电编码图案对应。

2.如权利要求1所述的具识别功能的生物传感器检测装置，其特征在于所述检测区域为电化学检测区域；识别区域为识别电极区域，识别电极区域位于绝缘基片的背面，包括数个识别电极和参考电极，其中参考电极接地。

3.如权利要求1所述的具识别功能的生物传感器检测装置，其特征在于所述检测器包括外壳、显示屏幕、开机键、功能键、检测口，内部还设置微处理单元和连接器以及PCB板上的弹簧金属顶针。