CN105209894A - 用于生物传感器的电极构造 - Google Patents

用于生物传感器的电极构造 Download PDF

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Abstract

一种生物传感器，其包括：毛细管腔，其具有内边界；工作电极，其包括位于所述毛细管腔内的有效工作电极部；以及对电极，其包括位于毛细管腔内的有效对电极部。所述工作电极和所述对电极都具有组成所述电极的基础部分的颈部，所述基础部分延伸跨过所述内边界并且延伸出所述毛细管腔。在实施例中，所述有效工作电极部限定平均工作电极宽度，并且所述工作电极颈部限定工作电极颈部宽度，所述工作电极颈部宽度相对于所述平均工作电极宽度减小。在另一实施例中，由于所述毛细管腔的内边界随着所述工作电极颈部和所述对电极颈部的长度而变化，所以暴露于所述毛细管腔的所述有效工作电极部的面积与暴露于毛细管腔的所述有效对电极部的面积之间的比率基本恒定。

Description

用于生物传感器的电极构造
背景技术
电化学生物传感器在现有技术中是已知的，并且已经用于确定来自生物样本尤其是来自血液中的多种分析物的浓度。在美国专利号5,413,690号、5,762,780、5,798,031、5,997,8171、7,073,246、7,195,805和7,473,398以及美国专利公开号2005/0016844中描述了电化学生物传感器的多种构造，其公开内容分别明确地以引用的方式全部并入本文。
随着患糖尿病和类似疾病的患者数量的增加，患者对自己的血糖水平进行监测的血糖自监测已经变得常见。监测血糖水平的目的是为了确定血糖浓度水平，并且然后基于该水平是太高还是太低采取必需的正确措施以使该水平回到正常或者可接受的范围内。未能采取正确的措施可能会导致严重的医疗问题。血糖监测对于成千上万的糖尿病个体而言是日常生活的一部分。另外，未能恰当地并且定期地测试血糖水平可能会导致严重的与糖尿病有关的并发症，包括心血管疾病、肾脏疾病、神经损伤和/或失明。
许多生物传感器利用电化学分析通过测量与分析物浓度相对应的电流来确定血糖水平。这种生物传感器可以利用具有电极基板的毛细管腔，该电极基板提供了位于毛细管腔中的工作电极。电化学电池的电流响应于工作电极面积成正比。然而，工作电极面积的变化可能由生物传感器的限定毛细管腔和工作电极的位置/定位的部件的制造和组装而引起。在毛细管腔中的工作电极面积根据不同生物传感器而变化是不期望的，这是由于这种变化导致了测得的分析物浓度不精确和/或不准确，这可能会导致不精确和/或不准确的血糖水平测量。
因此，需要使与生物传感器的制造相关联的工作电极面积变化最小化的生物传感器布置。另外，也需要维持在对电极面积与工作电极面积之间的平衡率，以便提高生物传感器的精确度和/或准确度。
发明内容
本发明大体上涉及一种生物传感器，并且更加具体地，涉及一种用于在对电极面积与工作电极面积之间具有相对恒定/平衡的比率并且具有较低的工作电极面积变化的生物传感器的电极构造。
根据一个形式，提供了一种生物传感器，该生物传感器包括：毛细管腔，该具有内边界；工作电极，其包括位于毛细管腔内的有效工作电极部；以及对电极，其包括位于毛细管腔内的有效对电极部。有效工作电极部限定平均工作电极宽度并且具有限定工作电极颈部宽度的工作电极颈部，该工作电极颈部宽度相对于平均工作电极宽度减小。工作电极颈部构成工作电极的基础部分，该基础部分延伸跨过内边界并且延伸出毛细管腔。有效对电极部具有对电极颈部，该对电极颈部构成对电极的基础部分，该基础部分延伸跨过内边界并且延伸出毛细管腔。
根据另一个形式，提供了一种生物传感器，该生物传感器包括毛细管腔，其具有内边界；工作电极，其包括位于毛细管腔内的有效工作电极部；以及对电极，其包括位于毛细管腔内的有效对电极部。有效工作电极部具有主体和从主体延伸的工作电极颈部，该工作电极颈部构成工作电极的基础部分，该基础部分延伸跨过内边界并且延伸出毛细管腔。有效对电极部具有主体和从该主体延伸的对电极颈部，有效对电极部的主体通常位于与有效工作电极部的主体相邻，并且对电极颈部构成对电极的基础部分，该基础部分延伸跨过内边界并且延伸出毛细管腔。
根据另一个形式，提供了一种生物传感器，该生物传感器包括毛细管腔，其具有内边界；工作电极，其包括位于毛细管腔内的有效工作电极部；以及对电极，其包括位于毛细管腔内的有效对电极部。有效工作电极部限定暴露于毛细管腔的有效工作电极面积，有效工作电极部具有工作电极颈部，该工作电极颈部构成工作电极的基础部分，该基础部分延伸出毛细管腔。有效对电极部限定暴露于毛细管腔的有效对电极面积，该有效对电极部具有对电极颈部，该对电极颈部构成对电极的基础部分，该基础部分延伸出毛细管腔。工作电极颈部和对电极颈部都延伸跨过限定毛细管腔的内边界的单个内侧壁，并且由于单个内侧壁的位置随着工作电极颈部和对电极颈部的长度而变化，所以有效工作电极面积与有效对电极面积之间的比率基本恒定。
另外的方面、实施例、形式、特征、有益效果、目标以及优势将从本文提供的描述和附图中变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的一个形式的生物传感器的透视图。
图2是图1的生物传感器的俯视平面图。
图3是图2的生物传感器移除亲水性顶板后的俯视平面图。
图4是图3的生物传感器移除间隔基板后的俯视平面图。
图5a是沿着图2的视线5a-5a所截取的图1的生物传感器的部分的截面图。
图5b是沿着图2的视线5b-5b所截取的图1的生物传感器的部分的截面图。
图6是图1的生物传感器的远端部的放大平面图，示出了位于该生物传感器中的毛细管腔和电极构造。
图7是图1的生物传感器的远端部的放大平面图，示出了间隔基板相对于支撑基板和电极布置的标称放置。
图7b是图1的生物传感器的远端部的放大平面图，示出了间隔基板相对于支撑基板和电极布置的最大放置。
图7c是图1的生物传感器的远端部的放大平面图，示出了间隔基板相对于支撑基板和电极布置的最小放置。
图8a是对比生物传感器的远端部的放大平面图，示出了间隔基板相对于支撑基板和电极布置的的标称放置。
图8b是对比生物传感器的远端部的放大平面图，示出了间隔基板相对于支撑基板和电极布置的最大放置。
图8c是对比生物传感器的远端部的放大平面图，示出了间隔基板相对于支撑基板和电极布置的的最小放置。
图9a是第二对比生物传感器的远端部的放大平面图，示出了间隔基板相对于支撑基板和电极布置的标称放置。
图9b是第二对比生物传感器的远端部的放大平面图，示出了间隔基板相对于支撑基板和电极布置的最大放置。
图9c是第二对比生物传感器的远端部的放大平面图，示出了间隔基板相对于支撑基板和电极布置的最小放置。
具体实施方式
为了促进对本发明的原理的理解，现在将参考在附图中示出的实施例并且使用专用语言来描述这些实施例。然而，要理解，不旨在限制本发明的范围，在示出装置中的这种更改和进一步修改以及在本文中示出的本发明的原理的进一步应用对本发明涉及的领域的技术人员来说是容易想到的。
本发明大体上涉及一种生物传感器，并且更加具体地，涉及一种用于生物传感器的电极构造，该生物传感器在对电极面积与工作电极面积之间具有相对恒定/平衡的比率并且具有较低的工作电极面积的变化，从而提高了对位于生物传感器的毛细管腔中的分析物的电化学分析的电流测量精确度和/或准确度。图1至图7中示出了生物传感器的多个方面和特征，这些附图不必按比例绘制而成并且各个附图中的类似部件编号相似。
参照图1至图6，这些图中示出了根据本发明的一个形式的生物传感器10的多个方面和特征。在示出的实施例中，生物传感器10具有沿纵轴L设置的近端10a和相对的远端10b，并且通常包括电极支撑基板12、位于支撑基板12上的中间间隔基板14、以及位于间隔基板14上的覆盖基板或者亲水性顶板16。支撑基板12、间隔基板14、以及覆盖基板16相互协作，以限定具有样本入口19的毛细管腔或者通道18，用于接收与生物传感器10的远端10b相邻的流体样本。另外，支撑基板12包括电导体布置20，该电导体布置20包括一系列电极22、24、26a和26b，每个电极包括位于毛细管腔18内的一个或者多个电极部，该电极部的进一步细节将在下面阐述。虽然示出的生物传感器10的实施例包括三个独立的基板12、14和16，这三个独立的基板夹层地设置在一起以形成毛细管腔18，但是应该理解，也可以设想其他实施例，包括：例如，不包括覆盖基板16的实施例。
在示出的实施例中，生物传感器10示出为具有矩形构造，该矩形构造限定通常沿着纵轴L在近端10a和远端10b之间延伸的总长度l，并且进一步限定通常沿着横轴T在侧向方向上延伸的总宽度w。然而，应该理解，在不脱离本发明的原理的情况下，生物传感器10可以设置有其他适当的形状和构造。应该理解，生物传感器10可以是由卷料、片料、或者其他存料生产的大量生物传感器中的任何一种。在一个实施例中，构造生物传感器10的材料的选择包括用于轧辊加工的足够柔软的存料，但仍然足够刚硬以向生物传感器10提供有用的/充分的刚度。另外，生物传感器10的设置和构造以及与形成生物传感器10相关的制造方法提供了在对电极面积和工作电极面积之间的相对恒定/平衡的比率以及较低的工作电极面积变化，从而提高了对位于生物传感器10的毛细腔室18中的分析物的电化学分析中的电流测量的精确度和/或准确度，其进一步细节将在下面阐述。
一并参照图4、图5a、图5b和图6，在示出的实施例中，支撑基板12具有矩形构造，该矩形构造限定基本等于生物传感器10的总长度的长度尺寸l和基本等于生物传感器10的总宽度w的宽度尺寸。支撑基板12包括限定生物传感器10的外面的底/下外表面30和面向与外表面30相反的方向的顶/上内表面32。另外，支撑基板12包括通常沿着横轴T（例如，沿着宽度尺寸）延伸的相对的第一和第二端面或者边缘34a、34b和通常沿着在端面34a和34b之间的纵轴L（例如，沿着长度尺寸）延伸的相对的第一和第二侧表面或者边缘36a、36b。虽然支撑基板12的端面34a、34b和侧表面36a、36b示出为形成通常为矩形的形状，但是如上面所指示的，应该理解，在不脱离本发明的原理的情况下，包括支撑基板12的生物传感器10可以形成其他形状和构造。在一个具体实施例中，支撑基板12由柔性聚合物材料形成，该柔性聚合物材料包括：例如，聚酯或者聚酰亚胺，诸如，酸乙二酯（PEN）。然而，也可以设想用于支撑基板12的其他适当的材料。
如上面所指示的，支撑基板12包括电导体布置或者烧蚀电极图案20，该电导体布置或者烧蚀电极图案20包括一系列电极22、24、26a和26b。电极22、24、26a和26b由电导体28形成，该电导体28沿着支撑基板12的内表面32延伸。适合用于电导体28的材料的非限制性示例包括铝、碳（诸如，石墨）、钴、铜、镓、金、铟、铱、铁、铅、镁、汞（诸如，汞齐）、镍、铌、锇、钯、铂、铼、铑、硒、硅（诸如，高掺杂多晶硅）、银、钽、锡、钛、钨、铀、钒、锌、锆、以上的混合物、以及这些元素或者其他元素的合金、氧化物或者金属化合物。在一个具体实施例中，单个电极22、24、26a和26b经由激光烧蚀或者激光划片彼此分离，并且可以通过从围绕/沿着电极22、24、26a和26b广泛地（诸如，通过宽场烧蚀）或者最小化地（诸如，通过划片）延伸的区域移除电导体28的选择部分，来创建电极22、24、26a和26b。然而，应该理解，本领域的普通技术人员也可以设想将用于形成电极22、24、26a和26b的其他适当的技术，这些技术包括：例如，层压、丝网印刷、或者光刻。
在示出的实施例中，电极22构造为工作电极，电极24构造为参比电极或者对电极，并且电极26a、26b构造为样本充足的电极，每个电极22、24、26a和26b的至少一部分位于毛细管腔18内并且暴露于毛细管腔18。关于电极22、24、26a和26b的构造和布置的另外的方面将会在下文详细阐述。然而，应该理解，也将其他适当的电极构造和设置设想为落入本发明的范围。
具体参照图4和图6，工作电极22包括：有效工作电极部70，其位于毛细管腔18内并且暴露于毛细管腔18；至少一个引线部72，其延伸远离有效工作电极部70并且位于毛细管腔18的外面；以及至少一个触头74，其延伸远离引线部72并且位于靠近生物传感器10的近端10a。对电极24包括：有效对电极部80，其位于毛细管腔18内并且暴露于毛细管腔18；至少一个引线部82，其从有效对电极部80延伸并且位于毛细管腔18的外面；以及至少一个接触部84，其从引线部82延伸并且位于靠近生物传感器10的近端10a。另外，样本充分的电极26a包括：有效样本充分的电极部90a，其位于毛细管腔18内并且暴露于毛细管腔18；引线部92a，其从有效样本充分的电极部90a延伸并且位于毛细管腔18的外面；以及接触部94a，其从引线部92a延伸并且位于靠近生物传感器10的近端10a，并且相似地，样本充分的电极26b包括：有效样本充分的电极部90b，其位于毛细管腔18内并且暴露于毛细管腔18；引线部92b，其从有效样本充分的电极部90b延伸并且位于毛细管腔18的外面；以及接触部94b，其从引线部92b延伸并且位于靠近生物传感器10的近端10a。
在示出的实施例中，引线72、82、92a、92b通常分别沿着生物传感器10的从位于毛细管腔18内的有效电极部70、80、90a、90b到触头74、84、94a、94b的长度l延伸。当生物传感器10联接至触头74、84、94a、94b时，触头74、84、94a、94b提供了与量表（未示出）或者另一装置的电连接。可以设想，从有效电极部70、80、90a、90b延伸的引线72、82、92a、92b可以构造为具有任何适当的形状、长度或者构造，并且可以延伸至支撑基板12上的任何适当的位置。可以进一步设想，有效电极部70、80、90a、90b的数量和构造以及有效电极部70、80、90a、90b之间的间隔可以发生变化，并且电极布置20可以包括任何数量的电极和除了本文中具体示出并且描述的电极之外的其他类型/构造的电极。例如，在美国公开号2011/0186428中示出并且描述替代的电极构造，其内容以引用的方式全部并入本文。
一并参照图3、图5a、图5b和图6，在示出的实施例中，间隔基板14具有矩形构造，该矩形构造限定稍小于支撑基板12的长度和生物传感器10的总长度l的长度，以暴露电极22、24、26、26b的电极触头74、84、94a、94b，以与量表（未示出）电连接。间隔基板14还包括底/下表面或者面40以及面向与底/下面40相反的方向的顶/上表面或者面42。另外，间隔基板14包括通常沿横轴T延伸的相对的第一和第二端面或者边缘44a、44b和通常沿纵轴L延伸并且在端面44a、44b之间延伸的相对的第一和第二侧表面或者边缘46a、46b。虽然间隔基板14的端面44a、44b和侧表面46a、46b示出为形成通常为矩形的形状，如上面所指示的，应该理解，在不脱离本发明的原理的情况下，包括间隔基板14的生物传感器10可以形成其他形状和构造。
具体参照图3，间隔基板14的大小设计并且构造为覆盖支撑基板12，间隔基板14的侧表面46a、46b通常对准支撑基板12的侧表面36a、36b，并且间隔基板14的端面44b通常对准支撑基板12的端面34b。然而，间隔基板14的端面44a与支撑基板12的端面34a轴向偏离/隔开距离d，以便不与在支撑基板12上的电极触头74、84、94a、94b重叠，从而暴露电极触头74、84、94a、94b以与量表（未示出）电连接。
具体参照图5a、图5b和图6，间隔基板14包括通常为矩形的缺口或者通道50，该缺口或者通道50完全延伸通过与端面44b相邻的间隔基板14的厚度。如下面将进一步详细论述的，通道50形成毛细管腔18的内边界。在示出的实施例中，通道50由面向毛细管腔18的内边缘或者侧壁52限定。在示出的实施例中，内侧壁52从与侧表面46a相邻的位置处的端面44a延伸到与侧表面46b相邻的位置处的端面44b，从而向通道50提供通常为矩形的构造。另外，在示出的实施例中，内侧壁或者边缘52包括多个边缘部或者侧壁52a、52b、52c，该多个边缘部或者侧壁52a、52b、52c沿着毛细管腔18的通常为U形图案的至少三个侧面延伸，以限定毛细管腔18的内轮廓或者边界，轴向侧壁52a、52b从端面44b并且通常沿着纵轴L延伸，并且侧向侧壁52c在轴向侧壁52a、52b之间横向延伸。在示出的实施例中，轴向侧壁52a、52b经由一对圆角52d、52e与侧向侧壁52c相互连接。通道50还限定与端面44b相邻的轴向面向的开口54，该开口54又限定了与生物传感器10的远端10b相邻的毛细管腔18的样本入口19。轴向侧壁52a、52b相互隔开或者偏离以向毛细管腔18提供毛细管腔宽度wc，并且侧向侧壁52b偏离端面44b以向毛细管腔18提供毛细管腔深度dc。另外，间隔基板14具有从底/下面40到顶/上面42测量的厚度，以向毛细管腔18提供毛细管腔高度hc。
虽然通道50已经被示出并且描述为具有特定的大小、形状和构造，但是应该理解，也可以设想其他适当的大小、形状和构造。例如，在其他实施例中，通道50可以提供为非矩形构造，该非矩形的构造包括：例如，半卵形构造、半圆形构造、三角形构造、或者其他适当的形状和构造。另外，通道50的内边缘或者侧壁52的各个部分可以提供有线性构造、弧形或者圆形构造、曲线构造和/或多边形构造。在其他实施例中，开口54（和对应的样本入口19）与间隔基板14的侧表面46a、46b中的一个侧表面相邻设置，或者与间隔基板14的下/底面40或者上/顶面42相邻设置。而且，在示出的实施例中，间隔基板14构造为单件式、整体式间隔件。然而，在其他实施例中，间隔基板14可以可替代地由相互连接/集成的多个间隔构件构成，以形成间隔基板14。在其他实施例中，间隔基板14不必包括延伸穿过该间隔基板14以限定毛细管腔18的内边界的通道50。例如，在其他实施例中，间隔基板14的端面或者边缘（即，侧向侧壁52c）可以提供限定毛细管腔18的内边界的单个侧壁。换言之，间隔基板14不必包括轴向侧壁52a、52b或者圆角52d、52e，而是可以替代地提供限定毛细管腔18的内边界的单个侧壁（即，侧向侧壁52c）。
间隔基板14可以由各种各样的材料形成，包括绝缘材料，诸如，例如，柔性聚合物（诸如，涂覆有粘合剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚酯）。用于间隔基板14的适当材料的非限制性示例包括白色的PET膜，每个底/下面40和顶/上面42都涂覆有压敏粘合剂（PSA）。然而，应该理解，也可以设想其他适当的材料和粘合剂。还应该理解，间隔基板14的底/下面40可以经由粘合材料联接或者固定至支撑基板12的上表面32。然而，也可以设想用于将间隔基板14联接或者固定至支撑基板12的其他适当的技术/方法，包括，例如，经由热焊接或者超声波焊接。如将在下面详细论述的，当间隔基板14联接至支撑基板12时，支撑基板12的顶/上表面的一部分与毛细管腔18重叠，从而形成毛细管腔18的下边界。
当间隔基板14联接至支撑基板12时，将电极布置20的有效电极部70、80、90a、90b定位到位于毛细管腔18内，该毛细管腔18包括由间隔基板14的内边缘或者侧壁52以及支撑基板12和覆盖基板16的面向内的表面形成的内边界。如应该理解的，由通道50的侧向侧壁52c相对于端面44b的位置限定的毛细管腔深度dc的任何变化可以引起位于毛细管腔18内的有效工作电极部70的有效面积的变化，从而导致测得的与分析物浓度相关的电流值不精确。然而，如将在下面详细论述的，生物传感器10设计为最小化毛细管腔深度dc以及当相对于支撑基板12可变地定位间隔基板14时暴露于毛细管腔18的有效工作电极部70的有效面积的变化的影响。
一并参照图2、图5a和图5b，在示出的实施例中，覆盖基板16具有矩形构造，该矩形构造限定通常等于间隔基板14的长度但稍小于生物传感器10的总长度的长度l，以便维持电极触头74、84、94a、94b的暴露，以与量表（未示出）电连接。覆盖基板16包括底/下表面60和顶/上面62，该顶/上面62面向与底/下表面60相反的方向并且限定生物传感器10的外表面。另外，覆盖基板16包括相对的第一和第二端面或者缘边64a、64b以及通常沿着纵轴L延伸并且在端面64a、64b之间延伸的第一和第二侧表面或者边缘66a、66b。虽然覆盖基板16的端面64a、64b和侧表面66a、66b示出为形成通常为矩形的形状，但是如上面所指示的，应该理解，在不脱离本发明的原理的情况下，包括覆盖基板16的生物传感器10可以形成其他形状或者构造。
如图5a和图5b所示，覆盖基板16的大小设计并且构造为覆盖间隔基板14，覆盖基板16的侧表面66a、66b通常对准间隔基板14的侧表面46a、46b，并且覆盖基板16的端面64a、64b通常对准间隔基板14的端面44a、44b。覆盖基板16可以由各种各样的材料形成，包括柔性聚合物材料，诸如，例如，聚酯或者聚酰亚胺。适当的聚合物材料的非限制性示例是亲水聚酯薄膜。然而，也可以设想其他适当的聚合物材料或者非聚合物材料。底/下表面60可以经由与间隔基板14相关的粘合材料联接或者固定至间隔基板14的顶/上面42，然而，也可以设想用于将覆盖基板16联接或者固定至间隔基板14的其他适当的技术/方法，包括：例如，经由热焊接或者超声波焊接。当覆盖基板16联接至间隔基板14时，覆盖基板16的底/下表面60的一部分与毛细管腔18重叠，从而形成毛细管腔18的上边界。
另外，在示出的实施例中，覆盖基板16限定一系列通风孔或者孔口68，该通风孔或者孔口68经过覆盖基板16从顶/上表面62延伸至底/下表面60并且与毛细管腔18连通。在一个实施例中，通风孔68按照线性的方式设置为与形成毛细管腔18的内边界的通道50的侧向侧壁52c相邻。然而，也可以设想通风孔68的其他适当的设置和位置。如应该理解的，当将流体血样经由毛细管作用吸入毛细管腔18时，通风孔68用作出气口以将空气排出毛细管腔18。虽然通风孔68示出并且描述为通过覆盖基板16形成，但是应该理解，也可以设想通风孔68可以通过支撑基板12和/或间隔基板14的多个部分形成的其他实施例。仍然在其他实施例中，生物传感器10不必包括通风孔68。例如，在替代实施例中，可以将本领域的技术人员可以了解的其他类型和构造的毛细管结构包含到生物传感器10中以替代通风孔，从而不需要通风孔。
具体参照图5a和图5b，毛细管腔18由覆盖基板16的底/下表面60和支撑基板12的顶/上表面32被限制/限定在顶部和底部上，并且，毛细管腔18还由间隔基板14的内侧壁52限制/限定从而限定毛细管腔18的内边界。与间隔基板14的端面44b相邻的通道50的开口端54限定朝着毛细管腔18开口的样本入口19，以允许流体血样进入毛细管腔18。参照图6，有效电极部70、80、90a、90b定位在毛细管腔18内并且与毛细管腔18流体连通。可以进一步设想，电化学试剂可以定位在有效电极部70、80、90a、90b处或者靠近有效电极部70、80、90a、90b的毛细管腔18内。电化学试剂为特定分析物提供电化学探针。特定试剂的选择取决于待测量的一个或多个特定分析物，本领域的普通技术人员熟知其中细节，因此本文无需详细论述。可以与生物传感器10结合使用的试剂的示例是用于从全血样测量血糖的试剂。然而，应该理解，也可以设想其他适当与生物传感器10结合使用的试剂。
如上面所指示的，工作电极和对电极22、24分别具有定位在毛细管腔18内并且暴露于毛细管腔18的有效电极部70、80。参照图6，示出了根据本发明的一个实施例的有效工作电极部70和有效对电极部80的设置。如将在下面详细论述的，将与生物传感器10的其他部件的构造相结合的有效工作电极部70和有效对电极部80的设置和构造设计为：1）维持由在制造生物传感器10中的规格容差引起的不精确所导致的、在定位在毛细管腔18内并且暴露于毛细管腔18的有效工作电极面积Aw与有效对电极面积Ac之间的平衡率；以及2）最小化由归因于在制造生物传感器10中的规格容差的不精确所导致的绝对有效工作电极面积Aw的变化。另外，应该理解，满足这些目标的电极特征/特点允许使用正脉冲和负脉冲来实现不同类型的测量方法，这些测量方法减少了估计血糖水平的变化，下面将论述其进一步的细节。
在示出的实施例中，有效工作电极部70包括主体部76和从该主体部76延伸的单个颈部或者腿部78，并且有效对电极部80包括主体或者环部86和从该主体或者环部86延伸的单个颈部或者腿部88。在一个实施例中，有效工作电极部70的主体76具有通常为线性的构造，该构造沿着毛细管腔宽度wc延伸并且通常垂直于生物传感器10的纵轴L设置，并且颈部78沿着毛细管腔深度dc从主体76的中部延伸并且通常沿着纵轴L设置从而向有效工作电极部70提供通常为T形的构造，该构造具有在相对于颈部78的相反方向上延伸的一对通常为线性的部分76a、76b。另外，在一个实施例中，有效对电极部80的主体或者环部86具有通常为C形或者环形的构造，该构造包括通常为线性的部分86a、86b、86c和一对圆部或者弧部86d、86e，该部分86a、86b、86c沿着毛细管腔宽度wc延伸并且通常垂直于生物传感器10的纵轴L设置，该圆部或者弧部86d、86e将线性部分86a、86b的远端与线性部分86c的相对端相互连接，颈部88沿着毛细管腔深度dc从线性部分86a的近端延伸并且通常平行于纵轴L设置。在示出的实施例中，有效对电极部80的主体或者环86通常定位为与有效工作电极部70的主体76相邻。更具体地，有效对电极部80的主体或者环86包围或者绕有效工作电极部70的主体76周向延伸，颈部78、88通常彼此平行设置，与纵轴L相邻，并且中心地定位在毛细管腔18内。如图6所示，可以将由有效工作电极部70和有效对电极部80限定的角圆化，以使与尖角或者非圆角相关的电流浓度最小化。如应该理解的，这种角包括形成在主体76与颈部78之间、在环体86与颈部88之间、以及在主体76和环体86的自由端处的角。在一个实施例中，这些角可以设置有大约0.150mm的最小半径。虽然在本文中已经示出并且描述了有效工作电极部70和有效对电极部80的特定形状、构造和设置，但是应该理解，也可以设想其他适当的形状、构造和设置，这些适当的形状、构造和设置也落入本发明的范围内。
在示出的实施例中，有效工作电极部70的主体76沿着其长度具有通常一致的宽度w1，并且有效工作电极70的颈部78沿着其相对于主体76的平均宽度w1减小/变窄的长度具有通常一致的宽度w2。在一个实施例中，颈部78的宽度w2不超过有效工作电极部70的平均宽度的80%。在另一实施例中，颈部78的宽度w2不超过有效工作电极部70的平均宽度的二分之一。然而，也可以设想颈部78的宽度w2与有效工作电极部70的平均宽度之间的其他比率。另外，有效对电极部80的主体86沿着其长度具有通常一致的宽度w3，并且有效对电极部80的颈部88沿着其可以大于、等于、或者小于环体86的通常一致的宽度w3的长度具有通常一致的宽度w4。在示出的实施例中，工作电极颈部78的宽度w2小于对电极颈部88的宽度w4。在一个实施例中，工作电极颈部78的宽度w2不超过对电极颈部88的宽度w4的二分之一。在另一实施例中，工作电极颈部78的宽度w2大约是对电极颈部88的宽度w4的25-30%。然而，也可以设想颈部78的宽度w2与颈部88的宽度w4之间的其他比率。另外，在示出的实施例中，有效工作电极70的部分与有效对电极80的相邻部分之间的间隔或者偏离距离s沿着整个有效工作电极70和有效对电极80是基本一致或者恒定的。然而，也可以设想有效工作电极70和有效对电极80的相邻部分之间的间隔或者偏离距离按照不一致的方式变化的其他实施例。
如上面所指示的，有效工作电极部70设置有单个轴向延伸的颈部78并且有效对电极部80同样设置有单个轴向延伸的颈部88，每个颈部78、88通常与纵轴L相邻地彼此平行延伸并且中心地定位在毛细管腔18内。如应该理解的，每个颈部78、88延伸跨过通道50/与通道50的内边缘或者侧壁52相交，该内边缘或者侧壁52将毛细管腔18的内边界限定在某一位置，该位置在示出的实施例中构成侧向延伸的侧壁52c。如还应该理解的，侧向延伸的侧壁52c相对于有效工作电极部70和有效对电极部80的轴向位置可以根据由归因于生物传感器10的制造过程相关的容差规格的不精确而变化。这种不精确包括但不限于间隔基板14相对于支撑基板12（以及，有效工作电极部70和有效对电极部80）沿着纵轴L的可变轴向放置、间隔基板14的侧向侧壁52c的放置/大小的变化、支撑基板12上的有效工作电极部70和有效对电极部80的放置的变化、以及/或者与生物传感器10的制造和组装相关的其他变化。然而，确定与生物传感器10相关的制造规格，以规定/确保延伸跨过毛细管腔18/与毛细管腔18的侧向延伸的侧壁52c（或者内壁52的任何部分）相交的有效工作电极部70和有效对电极部80的基础部分是工作电极颈部78和对电极颈部88。换言之，制造规格规定/确保侧向延伸的侧壁52c（或者内侧壁52的任何其他部分）不贯穿/重叠/覆盖有效电极部70、80的主体76、86的任何部分，从而确保有效电极部70、80的主体76、86完全位于毛细管腔18内并且不被间隔基板14的任何部分覆盖。
参照图7a至图7c，示出了间隔基板14相对于支撑基板12（以及，位于毛细管腔18中的工作电极22和对电极24的毛细部）的三种示例性轴向放置。这三种示例性轴向放置可能是由与生物传感器10的制造和组装过程相关的不精确导致的。具体地，图7a示出了间隔基板14相对于支撑基板12和电极布置20的标称放置（即，对间隔基板14的放置的最佳规格容差限制）。在间隔基板12的该标称放置中，工作毛细管电极和对毛细管电极22、24的每个颈部78、88在单个位置处（即，在侧向延伸的侧壁52c处）延伸跨过毛细管腔18/与毛细管腔18的内边界相交，并且主电极体76、86完全位于毛细管腔18内，毛细管腔18的侧向延伸的侧壁52c与有效对电极部80的线性部分86a、86b隔开标称的距离dnom。图7b示出了间隔基板14相对于支撑基板12和电极布置20的最大放置（即，对间隔基板14的放置的构造容差上限）。在间隔基板12的该最大放置中，电极颈部78、88仍在单个位置处延伸跨过毛细管腔18/与毛细管腔18的内边界相交，并且主电极体76、86仍完全位于毛细管腔18内，但是毛细管腔18的侧向延伸的侧壁52c与有效对电极部80的线性部分86a、86b隔开最大距离dmax。图7c示出了间隔基板14相对于支撑基板12和电极布置20的最小放置（即，对间隔基板14的放置的构造容差下限）。在间隔基板12的该最小放置中，电极颈部78、88仍在单个位置处延伸跨过毛细管腔18/与毛细管腔18的内边界相交，并且主电极体76、86仍完全位于毛细管腔18内，但是毛细管腔18的侧向延伸的侧壁52c与主电极体76、86隔开最小距离dmin，这在示出的实施例中构成了侧向延伸的侧壁52c相对于有效对电极部80的线性部分86a、86b的基本齐平的布置。
如应该理解的，由于肯定会位于毛细管腔18内的有效工作电极部70的面积明显大于由与制造过程中的不精确相关的可接受容差水平所导致的位于毛细管腔18内的颈部78的面积的潜在变化，暴露于毛细管腔18的有效工作电极部70的有效工作电极面积Aw的变化被最小化，从而提高了生物传感器10的测量精确度和/或准确度。有效工作电极面积Aw的变化的该最小化主要归因于颈部78的宽度w2相对于有效电极部70的平均宽度减小/变窄（即，沿着每单位长度颈部78的减小/变窄宽度w2的颈部78面积改变的最小化），并且归因于确保延伸跨过毛细管腔18/与毛细管腔18的内边界（即内侧壁52）相交的有效工作电极部的基础部分为延伸跨过侧向延伸的侧壁52c/与侧向延伸的侧壁52c相交的单个颈部78的减小/变窄的宽度w2。
如还应该理解的，由于肯定会位于毛细管腔18内的有效工作电极和有效对电极70、80的有效工作电极面积和有效对电极面积（Aw、Ac）明显大于由与生物传感器10的制造过程中的不精确相关的可接受容差水平所导致的位于毛细管腔18内的颈部78、88的面积的潜在变化，可以维持在暴露于毛细管腔18的有效对电极面积Ac与有效工作电极面积Aw之间的相对恒定/一致的比率R，这也提高了生物传感器10的测量精确度/准确度。
术语“相对恒定”（当与比率R一起使用时）的通用意义是指，对于体现了本发明的生物传感器的给定使用，在可接受一定量的容差的上下文中，不必将比率R维持为一致的或者绝对恒定的。例如，在图7a至图7c示出的生物传感器10的上下文中，如果调整最小间隔位置从而使得毛细管腔的内边界在颈部78、88中的一个或者两个开始分别朝向每个电极的主体76、86的部分处与电极颈部78、88重叠，那么不能维持比率R一致。然而，在标称间隔位置和最大间隔位置处的比率R与在最小间隔位置处的比率R之差相对恒定，并且根据生物传感器10的特定使用所需的准确度仍然是可接受的。
为了维持由于与生物传感器10的制造过程相关的可接受容差水平所导致的在有效对电极面积Ac与有效工作面积Aw之间的比率R（即，R=Ac/Aw）相对恒定/一致，可以应用以下公式，以提供关于工作电极和对电极的构造/设计的参数：Ac/w4=Aw/w2（其中，Ac是有效对电极面积，w4是对电极颈部88的宽度，Aw是有效工作电极面积，以及w2是工作电极颈部78的宽度）。
应该理解，将有效工作电极面积Aw和有效对电极面积Ac限定为暴露于毛细管腔18并且当毛细管腔18含有足够流体血样量以发起测量序列时与毛细管腔18中的流体血样接触的有效工作电极部70和有效对电极部80的相应面积。还应该理解，将工作电极颈部和对电极颈部78、88的宽度w2、w4限定为由毛细管腔18的内边界（即，侧向延伸的侧壁52c）贯穿/重叠的颈部78、88的宽度。
在示出的实施例中，样本充分的电极26a、26b构造为工作样本充分的电极和对样本充分的电极，并且构造为相对于纵轴L基本互为镜像。然而，应该理解，也可以设想其他实施例，其中样本充分的电极26a、26b设置有不同的构造。仍然在其他实施例中，样本充分的电极26a、26b是可选的并且不包括在生物传感器10中。在一个实施例中，样本充分的电极26a包括工作样本充分的电极，并且样本充分的电极26b包括对样本充分的电极。然而，也可以设想相反的构造。如图6所示，样本充分的电极26a、26b的有效样本充分的电极部90a、90b分别具有通常为三角形的截面，该截面从毛细管腔18的相对侧伸入毛细管腔18。在示出的实施例中，三角形的有效电极部90a、90b分别具有设置为相对于纵轴L成钝角的侧表面96a，以及从侧表面96a延伸并且通常垂直于纵轴L设置的端表面96b。然而，也可以设想毛细管电极部90a、90b的其他适当的形状和构造。如上所述，样本充分的电极26a、26b构造为检测在毛细管腔18内接收到充足液体血样量的时间。
在使用时，通常将若干生物传感器10包装成小瓶，该小瓶通常包括用于密封该小瓶的瓶塞或者瓶盖。然而，应该理解，可以将生物传感器单个地包装，或者将生物传感器10上下折叠、卷成圈、堆叠在盒匣中、或者包装成吸塑包装。在另一实施例中，可以将该包装形成为具有由生物传感器构成的可移除式单个部段的卡片，可以在美国专利申请序列号12/198,197中找到其示例，其内容以引用的方式全部并入本文。
通过使用本文所论述的生物传感器10可以对许多流体样本类型进行分析。例如，可以测量人的体液，诸如，例如，全血、血浆、血清、淋巴、胆汁、尿液、精液、脑脊液、脊髓液、泪液和粪便标本、以及其他对本领域技术人员来说明显的生物流体。也可以连同食物、发酵制品和可能含有环境污染物的环境物质一起化验组织的流体制备。可以利用生物传感器10来化验全血。
生物传感器10的用户首先将具有采血切口或者刺孔的手指放在邻近/靠近毛细管腔18的样本入口19处。毛细力从切口或者刺孔推动液体血样使其经过样本入口19，并且进入毛细管腔18并且跨过位于毛细管腔18中的试剂和电极布置20。液体血样溶解试剂并且与发生电化学反应的毛细管腔18中的电极布置20接合。在包括样本充分的电极26a、26b的生物传感器10的实施例中，当毛细管腔18中的液体血样接触有效电极部90a、90b时生成信号，从而指示足量的液体血样已经被接收到毛细管腔18中。在反应已经开始一段时间后，电源（例如，电池）在工作电极22与对电极24之间施加电位差。当施加电位差时，对电极24处的氧化型介体的数量和电位差必需足以引起在工作电极22的表面处的还原型介体的电氧化。电流测量仪（未示出）测量通过在工作电极22的表面处的还原型介体的氧化而生成的电流。
如上面所指示的，本文所公开的生物传感器10构造为使暴露于毛细管腔18的有效工作电极面积Aw的变化最小化，并且也维持在暴露于毛细管腔18的有效对电极面积Ac与有效工作电极面积Aw之间的比率R相对恒定/一致，从而提高生物传感器10的精确度和/或准确度并且更尤其地提高测得的血糖水平的精确度和/或准确度。应该理解，由于与工作电极22和对电极24相关的独特构造和特征以及与生物传感器10相关的其他结构/特征导致的对于生物传感器10的精确度和/或准确度的这种提高在涉及在感测/测量过程中在工作电极22和对电极24之间使用正脉冲信号和负脉冲信号以能够进行血糖水平的抗坏血酸盐检测和测量的生物传感器应用中尤其明显。可以经由在AC信号中固有的正/负脉冲和/或源自展示出正极性和负极性的各种DC信号的使用的正/负脉冲，来实现这种正/负脉冲信号。然而，应该理解，在其他实施例中，生物传感器10不必用于涉及脉冲信号的应用。
参照图8a至图8c，示出了第一对比生物传感器10，该第一对比生物传感器10包括上面关于生物传感器10所示出并且描述的许多相同的元件和特征。例如，对比生物传感器100具有近端（未示出）和沿着纵轴L设置的相对远端100b，并且通常包括电极支撑基板112、位于支撑基板112上的中间间隔基板114、以及位于间隔基板114上的覆盖基板或者亲水性顶板（未示出）。支撑基板112、间隔基板114和覆盖基板相互配合以限定毛细管腔或者通道118，该毛细管腔或者通道118具有用于接收与生物传感器100的远端100b相邻的流体样本的样本入口。另外，支撑基板112包括电导体布置120，该电导体布置120包括一系列电极122、124、126a和126b，每个电极包括位于毛细管腔118内的一个或者多个电极部。在示出的实施例中，电极112构造为工作电极，电极124构造为参照电极或者对电极，并且电极126a、126b构造为样本充分的电极。
在示出的实施例中，工作电极122包括暴露于毛细管腔118的有效工作电极部，该有效工作电极部包括主体部176和从主体部176延伸的单个颈部或者腿部178，从而限定通常为T形的构造，并且对电极124包括有效对电极部，该有效对电极部具有主体或者腿部186，该主体或者腿部186通常位于与有效工作电极部的主体176相邻并且更具体地限定包围或者绕有效工作电极部的主体176周向延伸的通常为C形或者环形的构造，并且有效对电极部还具有从主体186延伸的单个颈部或者腿部188。然而，不同于上面所示出并且描述的生物传感器10，工作电极122的主体部176和颈部178具有大体相等/一致的电极宽度（即，颈部178的宽度不相对于主体176减小）。另外，工作电极122的颈部178具有与对电极124的颈部188的宽度大体相等的宽度。应该了解，除了工作电极颈部178的增加宽度之外，生物传感器100构造为与上面所示出并且描述的生物传感器大体相同。
图8a至图8c示出了间隔基板114相对于支撑基板112（并且相对于位于毛细管腔118内的工作电极122和对电极124的有效部分）的三种示例性轴向放置，这三种示例性轴向放置可以由与生物传感器100的制造和组装过程相关的不精确所导致。应该了解，图8a至图8c所示的间隔基板114相对于支撑基板112的示例性轴向放置与上面参照图7a至图7c所示出并且描述的间隔基板14相对于支撑基板12的示例性轴向放置相对应。
具体参照图8a，示出了间隔基板114相对于支撑基板112和电极布置120的标称放置。在该标称放置中，工作毛细管电极和对毛细管电极122、124的颈部178、188在单个位置处（即，在侧向延伸的侧壁152c处）延伸跨过毛细管腔118/与毛细管腔118的内边界相交，并且主电极体176、186完全位于毛细管腔118内，毛细管腔118的侧向延伸的侧壁152c与有效对电极部的线性部分186a、186b隔开标称距离dnom。图8b示出了间隔基板114相对于支撑基板112和电极布置120的最大放置，其中，电极颈部178、188在单个位置处延伸跨过毛细管腔118/与毛细管腔118的内边界相交，并且主电极体176、186完全位于毛细管腔118内，但是毛细管腔118的侧向延伸的侧壁152c与有效对电极部的线性部分186a、186b隔开最大距离dmax。图8c示出了间隔基板114相对于支撑基板112和电极布置120的最小放置，其中，电极颈部178、188在单个位置处延伸跨过毛细管腔118/与毛细管腔118的内边界相交，并且主电极体176、186完全位于毛细管腔118内，但是毛细管腔118的侧向延伸的侧壁152c与主电极体176、186隔开最小距离dmin，该最小距离dmin在示出的实施例中构成侧向延伸的侧壁152c相对于有效对电极部的线性部分186a、186b的基本齐平的布置。
参照图9a至图9c，示出了第二对比生物传感器200，该第二对比生物传感器200包括上面关于生物传感器10所示出并且描述的一些相同元件和特征，但是对于生物传感器10具有不同的构造和布局。在示出的实施例中，对比生物传感器200具有近端（未示出）和沿着纵轴L设置的相对的远端200b，并且通常包括电极支撑基板212和位于支撑基板212上的中间间隔基板214。对比生物传感器200可以进一步包括位于间隔基板214上的覆盖基板或者亲水性顶板（未示出）。支撑基板212、间隔基板214、以及覆盖基板相互配合以限定毛细管腔或者通道218，该毛细管腔或者通道218具有用于接收与生物传感器200的远端200b相邻的流体样本的样本入口。另外，支撑基板212包括电导体布置220，该电导体布置220包括一系列电极222、224、226a、和226b，每个电极包括位于毛细管腔218内的一个或者多个电极部。在示出的实施例中，电极222构造为工作电极，电极224构造为参照电极或者对电极，并且电极226a、226b构造为样本充分的电极。
不同于包括具有通常为U形构造的毛细管腔18的生物传感器10（即，由共同限定了毛细管腔18的内边界的一对轴向侧壁52a、52b和侧向侧壁52c定界），生物传感器200的毛细管腔218延伸跨过支撑基板212的总宽度。在本实施例中，间隔基板214的远边提供限定了毛细管腔218的内边界的侧向延伸的侧壁252c。然而，其他构造也是可能的，包括与毛细管腔限定了通常为U形的构造的生物传感器10相类似的实施例。
在示出的实施例中，工作电极222包括有效工作电极部，该有效工作电极部暴露于毛细管腔218并且具有主体部276和从主体部276的一端延伸的单个颈部或者腿部278，从而限定通常为L形的电极构造。与上面所示出并且描述的生物传感器10一样，有效工作电极部包括在单个位置处（即，在侧向延伸的侧壁252c处）延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交的单个颈部。另外，在示出的实施例中，对电极224包括有效对电极部，该有效对电极部暴露于毛细管腔218并且具有第一臂部286和第二臂部288，该第一臂部286限定绕有效工作电极部的主体部276的远侧延伸或者包围其的通常为U形的构造，该第二臂部288限定沿着主体部276的近侧延伸并且通常与主体部276平行设置的通常为线性的构造。更具体地，第一臂部286和第二臂部288共同向有效对电极部提供了环形构造，该环形构造包围和绕有效工作电极的主体部276和颈部278周向延伸。然而，不同于上面所示出并且描述的生物传感器10，有效工作电极部不包括在单个位置处（即，在侧向延伸的侧壁252c处）延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交的单个颈部。替代地，第一臂部286的一端和第二臂部288的整个长度在在侧向延伸的侧壁252c处延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交。
图9a至图9c示出了间隔基板214相对于支撑基板212（并且相对于位于毛细管腔218内的工作电极222和对电极224的有效部分）的三种示例性轴向放置，这三种示例性轴向放置可以由与生物传感器200的制造和组装过程相关的不精确所导致。应该理解，图9a至图9c所示的间隔基板214相对于支撑基板212的示例性轴向放置与上面参照图7a至图7c所示出并且描述的间隔基板14相对于支撑基板12的示例性轴向放置相对应。
具体参照图9a，示出了间隔基板214相对于支撑基板212和电极布置220的标称放置。在该标称放置中，工作电极222的颈部278在单个位置处（即，在侧向延伸的侧壁252c处）延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交。然而，对电极224在多个位置处延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交。更具体地，对电极224的第一和第二臂部286、288分别在侧向延伸的侧壁252c处延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交。另外，虽然工作电极222的主体部276完全位于毛细管腔218内，但是对电极224的第一和第二臂部286、288的部分延伸出毛细管腔218。
如图9a所示，间隔基板214相对于支撑基板212的标称放置导致毛细管腔218的侧向延伸的侧壁252c（即，间隔基板214的远边）与对电极224的第二臂部288的远侧288b隔开公称距离dnom。如图9b所示，间隔基板214相对于支撑基板212的最大放置导致毛细管腔218的侧向延伸的侧壁252c（即，间隔基板214的远边）与第二臂部288的远侧288b隔开最大距离dmax，该最大距离在示出的实施例中构成侧向延伸的侧壁252c相对于对电极224的第二臂部288的近侧288a的大致齐平的布置。如图9c所示，间隔基板214相对于支撑基板212的最小放置导致毛细管腔218的侧向延伸的侧壁252c（即，间隔基板214的远边）与第二臂部288的远侧288b隔开最小距离dmin，该最小距离dmin在示出的实施例中构成侧向延伸的侧壁252c相对于对电极224的第二臂部288的远侧288b的大致齐平的布置。
为了相对于对比生物传感器100和200来比较与生物传感器10相关的特征、属性和特性，表A阐述了在图7a至图7c所示的三种示例性构造（即，间隔基板14的标称、最大、最小位置）中与生物传感器10相关的数据，表B阐述了在图8a至图8c所示的三种示例性构造（即，间隔基板214的标称、最大、最小位置）中与对比生物传感器100相关的数据，并且表C阐述了在图9a至图9c所示的三种示例性构造（即，间隔基板214的标称、最大、最小位置）中与对比生物传感器200相关的数据。应该理解，表A、B和C中阐述的数据集在本质上是示例性的，并且不以任何方式限制本发明的范围。
参照下面的表A，结合图7a至图7b，如上面所指示的，生物传感器10设计并且构造为最小化由与生物传感器10的制造相关的可接受容差水平所导致的暴露于毛细管腔18的工作电极22的有效工作面积Aw的变化。另外，生物传感器10也设计并且构造为维持由与生物传感器10的制造相关的可接受容差水平所导致的暴露于毛细管腔18的对电极24的有效对电极面积Ac与暴露于毛细管腔18的工作电极22的有效工作面积Aw之间的比率R相对恒定/一致（即，R=Ac/Aw）。
有效对电极面积Ac（mm2） 有效工作电极面积Aw（mm2） 工作电极面积Aw的变化%（从标称） 面积比R= Ac/Aw 面积比R的变化%（从标称）
标称间隔位置（dnom） 0.68099 0.31751 --- 2.145 ---
最大间隔位置（dmax） 0.69865 0.32576 +2.60% 2.145 0.00%
最小间隔位置（dmin） 0.66332 0.30926 -2.60% 2.145 0.00%
表A。
关于最小化工作电极22的有效工作电极面积Aw的变化，生物传感器10设计并且构造为最小化在毛细管腔18的内边界（即，内侧壁52c）的位置/放置在图7a所示标称容差位置与在图7b和图7c分别所示的最大和最小容差位置之间变化时的这种变化。如上所指示的，由于位于毛细管腔18内的有效工作电极面积Aw明显大于在毛细管腔18的内边界的位置在标称、最大和最小容差位置之间变化时位于毛细管腔18内的颈部78的面积变化，所以最小化有效工作电极面积Aw的变化。有效工作电极面积Aw的变化的该最小化至少部分地归因于颈部78的宽度相对于有效工作电极的主体76的宽度减小/变窄（即，沿着每单位长度颈部78的颈部78的面积改变的最小化），还归因于将工作电极22的与毛细管腔18的可变内边界（即，内侧壁52c）相交的部分局限于工作电极颈部78的减小/变窄的宽度。
如表A所示，在生物传感器10的示例性实施例中，在标称间隔位置与最大间隔位置之间的有效工作电极面积Aw的变化为+2.60%，并且在标称间隔位置与最小间隔位置之间的有效工作电极面积Aw的变化为-2.60%。另外，在最大间隔位置与最小间隔位置之间的有效工作电极面积Aw的总变化为+5.07%。在本示例性实施例中，工作电极颈部78的宽度为0.050mm，对电极颈部88的宽度为0.107mm，工作电极主体76的宽度为0.100mm，并且对电极主体86的宽度为0.100mm。另外，标称距离dnom为1.000mm，最大距离dmax为1.165mm，并且最小距离dmin为0.835mm。然而，应该理解，这些值本质上是示例性的，并且不以任何方式限制本发明的范围。如应该了解的，最小化在毛细管腔18的内边界的位置/放置由于与生物传感器10的制造相关联的容差水平而发生变化时的有效工作电极面积Aw的变化明显提高了生物传感器10的精确度和/准确度的，这又提高了测得的血糖水平的精确度和/准确度。
关于维持在对电极24的有效对电极面积Ac与工作电极22的有效工作电极面积Aw之间的相对恒定/一致的比率R，生物传感器10设计并且构造为基本维持当毛细管腔18的内边界（即，内侧壁52c）的位置/放置在图7a所示标称容差位置与在图7b和图7c分别所示的最大和最小容差位置之间变化时的面积比R。如上所指示的，生物传感器10以及工作电极和对电极22、24的有效部分的大小/形状/构造具体设计为基本上维持当毛细管腔18的内边界的位置在标称、最大和最小容差位置之间变化时在有效对电极面积Ac、Aw之间的比率R。维持相对恒定/一致的比率R至少部分地归因于工作电极颈部78的宽度相对于对电极颈部88的宽度的减小/变窄、有效工作电极面积Aw相对于有效对电极面积Ac的减小，还归因于将工作电极和对电极22、24的与毛细管腔18的可变内边界相交的部分局限于工作电极颈部和对电极颈部78、88。
如表A所示，在一个实施例中，在标称间隔位置与最大间隔位置之间的面积比R（即，Ac/Aw）的变化为0.00%，并且在标称间隔位置与最小间隔位置之间的面积比R的变化也为0.00%。另外，在最大间隔位置与最小间隔位置之间的面积比R的总变化同样为0.00%。如上面所论述的，维持在毛细管腔18的内边界的位置/放置由于与生物传感器10的制造相关联的容差水平而发生变化时在有效对电极面积Ac与有效工作电极面积Aw之间的相对恒定/一致的比率R明显提高了生物传感器10的精确度和/准确度的，这又提高了测得的血糖水平的精确度和/准确度。如应该了解的，示出的生物传感器10的实施例展示出了在毛细管腔18的内边界的位置/放置由于与生物传感器10的制造相关联的容差水平而发生变化时在有效对电极面积Ac与有效工作电极面积Aw之间的非常恒定/一致的比率R。然而，应该了解，也可以设想生物传感器10的其他实施例，在这种实施例中，生物传感器展示出了在有效对电极面积Ac与有效工作电极面积Aw之间的相对恒定/一致的比率R。
参照下面的表B，结合图8a至图8c，示出了与对比生物传感器100相关联的数据。如上面所指示的，在许多方面中，对比生物传感器100构造为与生物传感器10相似。然而，工作电极122的颈部178具有等于或者大于主体部176的宽度的宽度（即，颈部178的宽度不相对于主体176的宽度减小）。另外，工作电极122的颈部178具有与对电极124的颈部188的宽度大体相等的宽度。
如下面将变得明显的，与生物传感器10相比，对比生物传感器100的工作电极122的特定构造不具体设计为最小化当毛细管腔118的内边界的位置/放置在图8a至图8c所示容差位置之间变化时有效工作电极面积Aw的变化。另外，与生物传感器10相比，对比生物传感器100的工作电极和对电极122、124的特定构造不具体设计为维持当毛细管腔118的内边界的位置/放置在图8a至图8c所示容差位置之间变化时在有效对电极面积Ac与有效工作电极面积Aw之间的相对恒定/一致的比率R。
有效对电极面积Ac（mm2） 有效工作电极面积Aw（mm2） 工作电极面积Aw的变化%（从标称） 面积比R= Ac/Aw 面积比R的变化%（从标称）
标称间隔位置（dnom） 0.67459 0.33751 --- 1.999 ---
最大间隔位置（dmax） 0.69109 0.35401 +4.89% 1.952 -2.35%
最小间隔位置（dmin） 0.65808 0.32101 -4.89% 2.050 +2.35%
表B。
如表B所示，在生物传感器100的示例性实施例中，在标称间隔位置与最大间隔位置之间的有效工作电极面积Aw的变化为+4.89%，并且在标称间隔位置与最小间隔位置之间的有效工作电极面积Aw的变化为-4.89%。另外，在最大间隔位置与最小间隔位置之间的有效工作电极面积Aw的总变化为-9.32%。在本示例性实施例中，工作电极颈部178的宽度为0.100mm，对电极颈部188的宽度为0.100mm，工作电极主体176的宽度为0.100mm，并且对电极主体186的宽度为0.100mm。另外，标称距离dnom为1.000mm，最大距离dmax为1.165mm，并且最小距离dmin为0.835mm。如应该了解的，由于工作电极颈部178的宽度增加了（相对于工作电极颈部78的减小的宽度），所以，与生物传感器10相比，对比生物传感器100展示出了当毛细管腔的内边界的位置/放置由于与生物传感器的制造相关联的容差水平而发生变化时有效工作电极面积Aw的更大变化。因此，对比生物传感器100未展示出如生物传感器10所展示出的在精确度和/或准确度方面的相同提高。
另外，与生物传感器10相比，对比生物传感器100也不维持当毛细管腔的内边界的位置/放置由于与生物传感器的制造相关联的容差水平而发生变化时在有效对电极面积Ac与有效工作电极面积Aw之间的恒定/一致的比率R。具体地，如表B所示，在标称间隔位置与最大间隔位置之间的面积比R（即，Ac/Aw）的变化为-2.35%，并且在标称间隔位置与最小间隔位置之间的面积比R的变化为+2.55%。另外，在最大间隔位置与最小间隔位置之间的面积比R的总变化为+5.02%。如应该了解的，与生物传感器10相比，对比生物传感器100展示出了当毛细管腔的内边界的位置/放置由于与生物传感器的制造相关联的容差水平而发生变化时有效电极面积Ac、Aw之间面积比R的更大变化。因此，应该了解，对比生物传感器100未展示出如生物传感器10所展示出的在精确度和/或准确度方面的相同提高。
参照下面的表C，结合图9a至图9c，示出了与对比生物传感器200相关联的数据。如上面所指示的，在许多方面中，对比生物传感器200构造为与生物传感器10相似。然而，工作电极222的颈部278具有等于或者大于主体部276的宽度的宽度（即，颈部278的宽度不相对于主体276的宽度减小）。另外，工作电极222的颈部278具有基本等于对电极224的第一臂部286的宽度的宽度。另外，如上面所指示的，不同于生物传感器10，对电极224的有效对电极部不包括在单个位置（即，在侧向延伸的侧壁252c处）处延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交的单个“颈部”。相反，第一臂部286的端部和第二臂部288的整个长度分别在侧向延伸的侧壁252c处延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交。
如下面将变得明显的，与生物传感器10相比，对比生物传感器200的工作电极222和对电极224的特定构造不具体设计为最小化当毛细管腔218的内边界的位置/放置在图9a至图9c所示容差位置之间变化时有效工作电极面积Aw和有效对电极面积Ac的变化。另外，与生物传感器10相比，对比生物传感器200的工作电极和对电极222、224的特定构造不具体设计为维持当毛细管腔218的内边界的位置/放置在图9a至图9c所示容差位置之间变化时在有效对电极面积Ac与有效工作电极面积Aw之间的相对恒定/均匀的比率R。
有效对电极面积Ac（mm2） 有效工作电极面积Aw（mm2） 工作电极面积Aw的变化%（从标称） 面积比R= Ac/Aw 面积比R的变化%（从标称）
标称间隔位置（dnom） 1.08544 0.45493 --- 2.386 ---
最大间隔位置（dmax） 1.49299 0.47143 +3.63 3.167 +32.73
最小间隔位置（dmin） 0.67789 0.43843 -3.63 1.546 -35.21
表C。
如表C所示，在生物传感器200的示例性实施例中，在标称间隔位置与最大间隔位置之间的有效工作电极面积Aw的变化为+3.63%，并且在标称间隔位置与最小间隔位置之间的有效工作电极面积Aw的变化为-3.63%。另外，在最大间隔位置与最小间隔位置之间的有效工作电极面积Aw的总变化为-7.00%。在本示例性实施例中，工作电极颈部278的宽度为0.100mm，工作电极主体276的宽度为0.100mm，对电极第一臂部286的宽度为0.100mm，并且电极第一臂部288的宽度为0.100mm明显大于0.100mm。另外，标称距离dnom可以为1.000mm，最大距离dmax可以为1.165mm，并且最小距离dmin可以为0.835mm。如应该了解的，对电极224的有效对电极部不包括延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交的本领域中的普通技术人员通常所称的“颈部”。相反，第一臂部286的一端和第二臂部288的整个长度分别在侧向延伸的侧壁252c处延伸跨过毛细管腔218/与毛细管腔218的内边界相交。
如也应该了解的，由于工作电极颈部278的宽度增加了（相对于工作电极颈部78的减小的宽度），所以，与生物传感器10相比，对比生物传感器200展示出了当毛细管腔的内边界的位置/放置由于与生物传感器的制造相关联的容差水平而发生变化时有效工作电极面积Aw的更大变化。因此，对比生物传感器200未展示出如生物传感器10所展示出的在精确度和/或准确度方面的相同提高。如进一步应该了解的，与生物传感器10相比，对比生物传感器200也不维持当毛细管腔的内边界的位置/放置由于与生物传感器的制造相关联的容差水平而发生变化时在有效对电极面积Ac与有效工作电极面积Aw之间的恒定/一致的比率R。具体地，如表C所示，在标称间隔位置与最大间隔位置之间的面积比R（即，Ac/Aw）的变化为+32.7，并且在标称间隔位置与最小间隔位置之间的面积比R的变化为-35.21%。另外，在最大间隔位置与最小间隔位置之间的面积比R的总变化为-51.18%。如应该了解的，与生物传感器10相比，对比生物传感器200展示出了当毛细管腔的内边界的位置/放置由于与生物传感器的制造相关联的容差水平而发生变化时有效电极面积Ac、Aw之间的面积比R的更大变化。因此，应该了解，对比生物传感器200未展示出如生物传感器10所展示出的在精确度和/或准确度方面的相同提高。
虽然在附图和前述说明中已经详细示出并且描述了本发明，但是这些应该视为是示出性的而不是限制性的，要理解，仅仅已经示出并且描述了特定实施例，并且所有改变和修改落入要求保护的本发明的精神范围内。
应该理解，虽然在上面的说明中利用的词语诸如优选的、优选地、优选或者更优选的使用表明如此描述的特征可以是更加期望的，但是其并非是必要的，并且，也可以将无这种词语的实施例设想为在本发明的范围内，本发明的范围由所附的权利要求书限定。在阅读权利要求书时，当使用词语诸如“一（a）”、“一（an）”、“至少一个”或者“至少一个部分”时，并不旨在将该权利要求局限于仅仅一个物体，除非在该权利要求中另有明确说明。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该物体可以包括一部分和/或全部物体，除非另有明确说明。下面提出了带编号的实施例。
1.一种生物传感器，其包括：
毛细管腔，其具有内边界；
工作电极，其包括位于毛细管腔内的有效工作电极部，有效工作电极部限定平均工作电极宽度并且具有限定工作电极颈部宽度的工作电极颈部，工作电极颈部宽度相对于平均工作电极宽度减小，工作电极颈部构成工作电极的基础部分，基础部分延伸跨过内边界并且延伸出毛细管腔；以及
对电极，其包括位于毛细管腔内的有效对电极部，有效对电极部具有限定对电极颈部宽度的对电极颈部，对电极颈部构成对电极的基础部分，基础部分延伸跨过内边界并且延伸出毛细管腔。
2.根据实施例1所述的生物传感器，其中，工作电极颈部宽度小于对电极颈部宽度。
3.根据实施例2所述的生物传感器，其中，工作电极颈部宽度不超过对电极颈部宽度的二分之一。
4.根据实施例1所述的生物传感器，其中，工作电极颈部宽度不超过平均工作电极宽度的80%。
5.根据实施例1所述的生物传感器，其中，工作电极颈部和对电极颈部都延伸跨过单个内侧壁，该内侧壁限定毛细管腔的内边界。
6.根据实施例5所述的生物传感器，其中，有效工作电极部限定暴露于毛细管腔的有效工作电极面积，
其中，有效对电极部限定暴露于毛细管腔的有效对电极面积；以及
其中，当单个内侧壁的位置随着工作电极颈部和对电极颈部的长度而变化时，有效工作电极面积与有效对电极面积之间的比率是基本恒定的。
7.根据实施例6所述的生物传感器，其中，有效工作电极面积小于有效对电极面积。
8.根据实施例6所述的生物传感器，其中，工作电极颈部宽度小于对电极颈部宽度。
9.根据实施例5所述的生物传感器，其中，有效工作电极部限定暴露于毛细管腔的有效工作电极面积；
其中，有效对电极部限定暴露于毛细管腔的有效对电极面积；以及
其中，有效工作电极面积与工作电极颈部宽度之间的第一比率基本等于有效对电极面积与对电极颈部宽度之间的第二比率。
10.根据实施例9所述的生物传感器，其中，有效工作电极面积小于有效对电极面积。
11.根据实施例9所述的生物传感器，其中，工作电极颈部宽度小于对电极颈部宽度。
12.根据实施例5所述的生物传感器，其中，限定毛细管腔的内边界的单个内侧壁包括侧向侧壁，该侧向侧壁延伸跨过生物传感器的宽度。
13.根据实施例1所述的生物传感器，其还包括：
支撑基板，其包括第一内表面，工作电极和对电极沿着第一内表面延伸；以及
间隔基板，其包括第一面和相对的第二面，间隔基板限定毛细管腔的内边界，间隔基板的第一面附接至支撑基板的第一内表面。
14.根据实施例13的生物传感器，其还包括覆盖基板，该覆盖基板包括附接至间隔基板的第二面的第二内表面；以及
其中，毛细管腔由支撑基板的第一内表面和覆盖基板的第二内表面的重叠部分结合由间隔基板限定的内边界限定。
15.根据实施例13所述的生物传感器，其中，间隔基板包括从第一面延伸至第二面的通道，该通道限定毛细管腔的内边界。
16.根据实施例13所述的生物传感器，其中，支撑基板具有通常沿着纵轴延伸的长度尺寸以及通常沿着横轴延伸的宽度尺寸；
其中，工作电极颈部和对电极颈部的每个在通常沿着纵轴的方向上延伸。
17.根据实施例13所述的生物传感器，其中，支撑基板具有通常沿着纵轴延伸的长度尺寸和通常沿着横轴延伸的宽度尺寸；以及
其中，工作电极颈部和对电极颈部的每个延伸跨过限定毛细管腔的内边界的单个内侧壁，该单个内侧壁通常沿着横轴延伸。
18.根据实施例17所述的生物传感器，其中，有效工作电极部包括主体，该主体通常沿着横轴延伸，并且工作电极颈部通常沿着纵轴从主体延伸。
19.根据实施例18所述的传感器，其中，有效对电极部包括环体，该环体在有效工作电极部的主体周围周向延伸，并且对电极颈部通常沿着纵轴从环体延伸。
20.一种生物传感器，其包括：
毛细管腔，其具有内边界；
工作电极，其包括位于毛细管腔内的有效工作电极部，有效工作电极部具有主体和从主体延伸的工作电极颈部，工作电极颈部构成工作电极的基础部分，基础部分延伸跨过内边界并且延伸出毛细管腔；以及
对电极，其包括位于毛细管腔内的有效对电极部，有效对电极部具有主体和从主体延伸的对电极颈部，主体通常位于与有效工作电极部的主体相邻，对电极颈部构成对电极的基础部分，基础部分延伸跨过内边界并且延伸出毛细管腔。
21.根据实施例20所述的生物传感器，其中，有效对电极部的主体具有在有效工作电极部的主体周围周向延伸的环构造。
22.根据实施例20所述的生物传感器，其中，有效工作电极部的主体和工作电极颈部相互配合，以向有效工作电极部提供T形构造。
23.根据实施例22所述的生物传感器，其中，有效对电极部的主体具有C形构造，该C形构造在有效工作电极部的T形构造周围周向延伸。
24.根据实施例20所述的生物传感器，其中，位于毛细管腔内的有效工作电极部限定平均工作电极宽度，工作电极颈部限定工作电极颈部宽度，该工作电极颈部宽度相对于平均工作电极宽度减小。
25.根据实施例24所述的生物传感器，其中，工作电极颈部宽度小于由对电极颈部限定的对电极颈部宽度。
26.根据实施例20所述的生物传感器，其中，工作电极颈部和对电极颈部的每个延伸跨过单个内侧壁，该单个内侧壁限定毛细管腔的内边界。
27.根据实施例26所述的生物传感器，其中，有效工作电极部限定暴露于毛细管腔的有效工作电极面积；
其中，有效对电极部限定暴露于毛细管腔的有效对电极面积；以及
其中，由于单个内侧壁的位置随着工作电极颈部和对电极颈部的长度而变化，所以有效工作电极面积与有效对电极面积之间的比率基本恒定。
28.根据实施例26所述的生物传感器，其中，有效工作电极部限定暴露于毛细管腔的有效工作电极面积；
其中，有效对电极部限定暴露于毛细管腔的有效对电极面积；以及
其中，有效工作电极面积与工作电极颈部的宽度之间的第一比率基本等于有效对电极面积与对电极颈部的宽度之间的第二比率。
29.根据实施例26所述的生物传感器，其中，限定毛细管腔的内边界的单个内侧壁包括侧向侧壁，该侧向侧壁延伸跨过生物传感器的宽度。
30.根据实施例20所述的生物传感器，其进一步包括：
支撑基板，其包括第一内表面，工作电极和对电极沿着第一内表面延伸，支撑基板具有通常沿着纵轴延伸的长度尺寸和通常沿着横轴延伸的宽度尺寸；以及
间隔基板，其包括第一面和相对的第二面，间隔基板包括限定毛细管腔的内边界的一个或者多个内侧壁，间隔基板的第一面附接至间隔基板的第一内表面；以及
其中，工作电极颈部和对电极颈部的每个通常沿着纵轴延伸并且跨过限定毛细管腔的内边界的单个内侧壁，该单个内侧壁通常沿着横轴延伸。
31.一种生物传感器，其包括：
毛细管腔，其具有内边界；
工作电极，其包括位于毛细管腔内的有效工作电极部，有效工作电极部限定暴露于毛细管腔的有效工作电极面积，有效工作电极部具有工作电极颈部，工作电极颈部构成工作电极的基础部分，基础部分延伸出毛细管腔；以及
对电极，其包括位于毛细管腔内的有效对电极部，有效对电极部限定暴露于毛细管腔的有效对电极面积，有效对电极部具有对电极颈部，对电极颈部构成对电极的基础部分，基础部分延伸出毛细管腔；以及
其中，工作电极颈部和对电极颈部的每个延伸跨过单个内侧壁，单个内侧壁限定毛细管腔的内边界，以及其中，由于单个内侧壁的位置随着工作电极颈部和对电极颈部的长度而变化，所以有效工作电极面积与有效对电极面积之间的比率基本恒定。
32.根据实施例31所述的生物传感器，其中，有效工作电极面积小于有效对电极面积。
33.根据实施例31的生物传感器，其中，工作电极颈部限定工作电极颈部宽度，工作电极颈部宽度延伸跨过单个内侧壁，单个内侧壁限定毛细管腔的内边界；
其中，对电极颈部限定对电极颈部宽度，对电极颈部宽度延伸跨过单个内侧壁，单个内侧壁限定毛细管腔的内边界；以及
其中，有效工作电极面积与工作电极颈部宽度之间的第一比率基本等于有效对电极面积与对电极颈部宽度之间的第二比率。
34.根据实施例33所述的生物传感器，其中，工作电极颈部宽度小于对电极颈部宽度。
35.根据实施例33所述的生物传感器，其中，有效工作电极面积小于有效对电极面积。
36.根据实施例31所述的生物传感器，其中，有效工作电极部限定平均工作电极宽度；
其中，工作电极颈部限定工作电极颈部宽度，工作电极颈部宽度延伸跨过单个内侧壁，该单个内侧壁限定毛细管腔的内边界；以及
其中，工作电极颈部宽度相对于平均工作电极宽度减小。

Claims (36)

1.一种生物传感器，其包括：
毛细管腔，其具有内边界；
工作电极，其包括位于所述毛细管腔内的有效工作电极部，所述有效工作电极部限定平均工作电极宽度并且具有限定工作电极颈部宽度的工作电极颈部，所述工作电极颈部宽度相对于所述平均工作电极宽度减小，所述工作电极颈部构成所述工作电极的基础部分，所述基础部分延伸跨过所述内边界并且延伸出所述毛细管腔；以及
对电极，其包括位于所述毛细管腔内的有效对电极部，所述有效对电极部具有限定对电极颈部宽度的对电极颈部，所述对电极颈部构成所述对电极的基础部分，所述基础部分延伸跨过所述内边界并且延伸出所述毛细管腔。
2.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部宽度小于所述对电极颈部宽度。
3.根据权利要求1或者2所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部宽度不超过所述对电极颈部宽度的二分之一。
4.根据前述权利要求中任一项所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部宽度不超过所述平均工作电极宽度的80%。
5.根据前述权利要求中任一项所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部和所述对电极颈部都延伸跨过单个内侧壁，所述内侧壁限定所述毛细管腔的所述内边界。
6.根据前述权利要求中任一项所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效工作电极面积；
其中，所述有效对电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效对电极面积；以及
其中，当所述单个内侧壁的位置随着所述工作电极颈部和所述对电极颈部的长度而变化时，所述有效工作电极面积与所述有效对电极面积之间的比率是基本恒定的。
7.根据权利要求6所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极面积小于所述有效对电极面积。
8.根据权利要求6或者7所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部宽度小于所述对电极颈部宽度。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效工作电极面积；
其中，所述有效对电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效对电极面积；以及
其中，所述有效工作电极面积与所述工作电极颈部宽度之间的第一比率基本等于所述有效对电极面积与所述对电极颈部宽度之间的第二比率。
10.根据权利要求9所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极面积小于所述有效对电极面积。
11.根据权利要求9或者10所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部宽度小于所述对电极颈部宽度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的生物传感器，其中，限定所述毛细管腔的所述内边界的所述单个内侧壁包括侧向侧壁，所述侧向侧壁延伸跨过所述生物传感器的宽度。
13.根据前述权利要求中任一项所述的生物传感器，其还包括：
支撑基板，其包括第一内表面，所述工作电极和所述对电极沿着所述第一内表面延伸；以及
间隔基板，其包括第一面和相对的第二面，所述间隔基板限定所述毛细管腔的所述内边界，所述间隔基板的所述第一面附接至所述支撑基板的所述第一内表面。
14.根据权利要求13所述的生物传感器，其进还包括覆盖基板，所述覆盖基板包括附接至所述间隔基板的所述第二面的第二内表面；以及
其中，所述毛细管腔由所述支撑基板的所述第一内表面和所述覆盖基板的所述第二内表面的重叠部分结合由所述间隔基板限定的所述内边界限定。
15.根据权利要求13或者14所述的生物传感器，其中，所述间隔基板包括从所述第一面延伸至所述第二面的通道，所述通道限定所述毛细管腔的所述内边界。
16.根据权利要求13至15中的任一项所述的生物传感器，其中，所述支撑基板具有通常沿着纵轴延伸的长度尺寸以及通常沿着横轴延伸的宽度尺寸；
其中，所述工作电极颈部和所述对电极颈部的每个在通常沿着所述纵轴的方向上延伸。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的生物传感器，其中，所述支撑基板具有通常沿着纵轴延伸的长度尺寸和通常沿着横轴延伸的宽度尺寸；以及
其中，所述工作电极颈部和所述对电极颈部的每个延伸跨过限定所述毛细管腔的所述内边界的单个内侧壁，所述单个内侧壁通常沿着所述横轴延伸。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极部包括主体，所述主体通常沿着横轴延伸，并且所述工作电极颈部通常沿着所述纵轴从所述主体延伸。
19.根据权利要求18所述的传感器，其中，所述有效对电极部包括环体，所述环体在所述有效工作电极部的所述主体周围周向延伸，并且所述对电极颈部通常沿着所述纵轴从所述环体延伸。
20.一种生物传感器，其包括：
毛细管腔，其具有内边界；
工作电极，其包括位于所述毛细管腔内的有效工作电极部，所述有效工作电极部具有主体和从所述主体延伸的工作电极颈部，所述工作电极颈部构成所述工作电极的基础部分，所述基础部分延伸跨过所述内边界并且延伸出所述毛细管腔；以及
对电极，其包括位于所述毛细管腔内的有效对电极部，所述有效对电极部具有主体和从所述主体延伸的对电极颈部，所述主体通常位于与所述有效工作电极部的所述主体相邻，所述对电极颈部构成所述对电极的基础部分，所述基础部分延伸跨过所述内边界并且延伸出所述毛细管腔。
21.根据权利要求20所述的生物传感器，其中，所述有效对电极部的所述主体具有在所述有效工作电极部的所述主体周围周向延伸的环构造。
22.根据权利要求20或者21所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极部的所述主体和所述工作电极颈部相互配合，以向所述有效工作电极部提供T形构造。
23.根据权利要求22所述的生物传感器，其中，所述有效对电极部的所述主体具有C形构造，所述C形构造在所述有效工作电极部的所述T形构造周围周向延伸。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的生物传感器，其中，位于所述毛细管腔内的所述有效工作电极部限定平均工作电极宽度，所述工作电极颈部限定工作电极颈部宽度，所述工作电极颈部宽度相对于所述平均工作电极宽度减小。
25.根据权利要求24所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部宽度小于由所述对电极颈部限定的对电极颈部宽度。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部和所述对电极颈部的每个延伸跨过单个内侧壁，所述单个内侧壁限定所述毛细管腔的所述内边界。
27.根据权利要求26所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效工作电极面积；
其中，所述有效对电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效对电极面积；以及
其中，由于所述单个内侧壁的位置随着所述工作电极颈部和所述对电极颈部的长度而变化，所以所述有效工作电极面积与所述有效对电极面积之间的比率基本恒定。
28.根据权利要求20至27中任一项所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效工作电极面积；
其中，所述有效对电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效对电极面积；以及
其中，所述有效工作电极面积与所述工作电极颈部的宽度之间的第一比率基本等于所述有效对电极面积与所述对电极颈部的宽度之间的第二比率。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的生物传感器，其中，限定所述毛细管腔的所述内边界的所述单个内侧壁包括侧向侧壁，所述侧向侧壁延伸跨过所述生物传感器的宽度。
30.根据权利要求20至29中任一项所述的生物传感器，其还包括：
支撑基板，其包括第一内表面，所述工作电极和所述对电极沿着所述第一内表面延伸，所述支撑基板具有通常沿着纵轴延伸的长度尺寸和通常沿着横轴延伸的宽度尺寸；以及
间隔基板，其包括第一面和相对的第二面，所述间隔基板包括限定所述毛细管腔的所述内边界的一个或者多个所述内侧壁，所述间隔基板的所述第一面附接至所述间隔基板的所述第一内表面；以及
其中，所述工作电极颈部和所述对电极颈部的每个通常沿着纵轴延伸并且跨过限定所述毛细管腔的所述内边界的单个内侧壁，所述单个内侧壁通常沿着所述横轴延伸。
31.一种生物传感器，其包括：
毛细管腔，其具有内边界；
工作电极，其包括位于所述毛细管腔内的有效工作电极部，所述有效工作电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效工作电极面积，所述有效工作电极部具有工作电极颈部，所述工作电极颈部构成所述工作电极的基础部分，所述基础部分延伸出所述毛细管腔；以及
对电极，其包括位于所述毛细管腔内的有效对电极部，所述有效对电极部限定暴露于所述毛细管腔的有效对电极面积，所述有效对电极部具有对电极颈部，所述对电极颈部构成所述对电极的基础部分，所述基础部分延伸出所述毛细管腔；以及
其中，所述工作电极颈部和所述对电极颈部的每个延伸跨过单个内侧壁，所述单个内侧壁限定所述毛细管腔的所述内边界，以及其中，由于所述单个内侧壁的位置随着所述工作电极颈部和所述对电极颈部的长度而变化，所以所述有效工作电极面积与所述有效对电极面积之间的比率基本恒定。
32.根据权利要求31所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极面积小于所述有效对电极面积。
33.根据权利要求30或者31所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部限定工作电极颈部宽度，所述工作电极颈部宽度延伸跨过所述单个内侧壁，所述单个内侧壁限定所述毛细管腔的所述内边界；
其中，所述对电极颈部限定对电极颈部宽度，所述对电极颈部宽度延伸跨过所述单个内侧壁，所述单个内侧壁限定所述毛细管腔的所述内边界；以及
其中，所述有效工作电极面积与所述工作电极颈部宽度之间的第一比率基本等于所述有效对电极面积与所述对电极颈部宽度之间的第二比率。
34.根据权利要求31至33所述的生物传感器，其中，所述工作电极颈部宽度小于所述对电极颈部宽度。
35.根据权利要求33所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极面积小于所述有效对电极面积。
36.根据权利要求31至35中任一项所述的生物传感器，其中，所述有效工作电极部限定平均工作电极宽度；
其中，所述工作电极颈部限定工作电极颈部宽度，所述工作电极颈部宽度延伸跨过所述单个内侧壁，所述单个内侧壁限定所述毛细管腔的所述内边界；以及
其中，所述工作电极颈部宽度相对于所述平均工作电极宽度减小。
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