CN111094961B - 用于检测至少一种分析物的电化学传感器和传感器系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的电化学传感器(110)和传感器系统(111)，以及用于制造电化学传感器(110)的方法。在本文中，电化学传感器(110)包括具有近侧区域(116)和远侧区域(118)的基板(114)，其中，近侧区域(116)包括被配置成与测量设备(121)通信的至少一个接触元件(120)。另外，该电化学传感器包括位于基板的远侧区域(118)中的至少一个工作电极(122)和至少一个对电极(124)。在本文中，工作电极(118)具有多个酶场(140)，每个酶场(140)包括至少一种酶，该酶被配置成用于提供与分析物的反应。另外，工作电极(122)包括至少一个导电迹线(132)，其中，每一个酶场(140)至少部分地位于导电迹线(132)上。另外，传感器系统(111)包括至少一个电化学传感器(110)、测量设备(121)和至少一个接触元件(120)，该至少一个接触元件(120)被配置成用于在电化学传感器(110)与测量设备(121)之间提供互操作性。电化学传感器(110)一方面包括机械柔性的传感器设计，而另一方面，与已知的制造工艺相比，特别是在位置公差的增加方面可以减少制造工作。

Description

用于检测至少一种分析物的电化学传感器和传感器系统
技术领域
本发明涉及一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的电化学传感器和传感器系统，以及涉及一种用于制造该电化学传感器的方法。根据本发明的电化学传感器和传感器系统主要被用于体液中分析物浓度的长期监测，特别是对血糖水平或体液中一种或多种其他类型的分析物的浓度的长期监测。本发明可以在家庭护理的领域中以及在专业护理（诸如在医院中）的领域二者中应用。然而，其他应用也是可行的。
背景技术
监测某些身体功能（更特别地，监测某些分析物的一个或多个浓度）在各种疾病的预防和治疗中扮演了重要的角色。在不限制进一步可能应用的情况下，将参照间质液中的血糖监测在下面描述本发明。然而，还可以将本发明应用于其他类型的分析物。具体而言，除了光学测量之外，还可以通过使用电化学传感器来实行血糖监测。从US 5,413,690A，US5,762,770A，US 5,798,031A，US 6,129,823A或US 2005/0013731A1中已知用于测量葡萄糖、特别是在血液或其他体液中的葡萄糖的电化学传感器的示例。
除了“现场测量”（在其中以有针对性的方式从用户（即，人类或动物）获取体液样本，并且关于分析物浓度来检查该样本）之外，连续测量也被日益建立起来。因此，在最近一段时间，间质组织中葡萄糖的连续测量（也被称为“连续葡萄糖监测”或缩写为“CGM”）也被建立为用于管理、监测和控制糖尿病状态的另一重要方法。在本文中，主动传感器区域直接施加到通常被布置在间质组织中的测量位点，并且可以例如通过使用酶、特别是通常缩写为“GOD”的葡萄糖氧化酶将葡萄糖转化为修改后的实体。结果，可检测电流可能与葡萄糖浓度有关，并且因此可以被用作测量变量。在US 6,360,888B1或US 2008/0242962A1中描述了这样的经皮测量系统的示例。
通常，当前的连续监测系统是经皮系统或皮下系统。因此，可以在用户的皮肤下面布置实际电化学传感器或至少其测量部分。然而，系统的评估和控制部分（其也可以被称为“补丁”）通常可以位于用户身体外部。在本文中，通常可以通过使用插入仪器来应用电化学传感器，该插入仪器在US 6,360,888 B1中以示例性方式描述。然而，其他类型的插入仪器也是已知的。另外，通常可能需要还可以充当控制部分的测量设备，该测量设备可以位于身体组织的外部并且必须与电化学传感器通信。通常，通过在电化学传感器与测量设备之间提供至少一个电触点来建立通信，其中，该触点可以是永久电触点或可释放电触点。用于提供电接触的其他技术（诸如通过适当的弹簧触点）通常是已知的，并且也可以应用。
在连续的葡萄糖测量系统中，可以通过采用包括至少具有工作电极和对电极的电化学电池的电化学传感器来确定分析物葡萄糖的浓度。在本文中，该工作电极可以具有试剂层，该试剂层包括适于支持体液中分析物的氧化的具有氧化还原活性的酶辅因子的酶。另外，工作电极通常具有沉积在基板上的铜支撑层，在基板上电镀沉积了金触点。然而，由于弯曲该电化学传感器可能容易地导致金和铜从基板上脱层，因此这种布置缺乏机械柔韧性。结果，可能的铜变成电化学可及的，由此可能生成作为泄漏电流的氧化电流，该泄漏电流可能会影响测量。
EP 0 177 743 A2公开了一种酶电极，其包括载体，固定在载体外表面的一部分上的酶，由对酶的底物而言可渗透并涂覆固定了酶的地方的部分的薄膜组成的涂覆膜，以及能够向该部分施加电压的内部电极。通过使用微栅格（mini-grid）电极作为内部电极来制备GOD电极。出于此目的，将在溶剂中包括GOD的溶液置于存储层上，并且通过蒸发去除溶剂。此后，将金微栅格电极放置在并通过尼龙网固定在所得的存储层上。另外，将GOD溶液通过尼龙网放置在金微栅格电极上，并且使溶剂蒸发，直到最终金微栅格电极借助于导电粘合剂与引线连接为止。
WO 2010/028708 A1公开了一种用于在体内条件下测量分析物浓度的电极系统，其包括具有电导体的对电极，具有电导体的工作电极，在该工作电极上布置了包含用于分析物的催化转化的固定化酶分子的酶层，以及扩散屏障，该扩散屏障减慢了分析物从电极系统周围的体液到酶分子的向下扩散。该发明提供了采用以距离彼此一定的距离布置在工作电极的导体上的多个场的形式的酶层。出于此目的，工作电极被电绝缘层覆盖，其中，多个场被布置在由电绝缘层所包括的开口的顶部上。
尽管上述现有技术中已知的设备和方法暗示了优点，但是，特别是在电化学传感器的设计和制造方面仍然存在技术挑战。尤其是，根据如WO 2010/028708 A1中公开的过程制造的电化学传感器的当前设计要求酶糊剂非常准确地沉积到由电绝缘层所包括的开口中，以便完全覆盖工作电极的导电表面。
要解决的问题
因此，本发明的目的是要提供一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的电化学传感器和传感器系统，以及用于制造该电化学传感器的方法，其至少部分地避免了这种已知设备和方法的缺点。
特别地，合期望的是提供一种电化学传感器，该电化学传感器一方面可以包括机械柔韧的传感器设计，而另一方面，与已知的制造工艺相比，特别是在位置公差的增加方面可以减少制造工作。
发明内容
通过具有独立权利要求的特征的用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的电化学传感器和传感器系统，以及通过用于制造该电化学传感器的方法解决了该问题。在从属权利要求中公开了可能以孤立的方式或以任何任意组合来实现的本发明的优选实施例。
如下面使用的，术语“具有”、“包含”或“包括”或其任意语法变化形式以非排他性方式使用。因此，这些术语可以指代除了由这些术语引入的特征之外在该上下文中描述的实体中不存在其他特征的情况和存在一个或多个其他特征的情况二者。作为示例，表述“A具有B”、“A包括B”和“A包含B”都可以指代在除了B之外A中不存在其他元件的情况（即，A仅仅并且排他地由B组成的情况），以及除了B之外在实体A中存在一个或多个其他元件（诸如元件C、元件C和D或甚至其他元件）的情况二者。
另外，应注意，当引入相应的特征或元素时，指示特征或元素可以存在一次或多于一次的术语“至少一个”、“一个或多个”或类似的表述通常将仅使用一次。在下面，在大多数情况下，当提及相应的特征或元素时，尽管相应的特征或元素可能只存在一次或多于一次，但不会重复表达“至少一个”或“一个或多个”。
另外，如在下面使用的，在不限制替代的可能性的情况下，结合可选特征使用术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地”或类似术语。因此，由这些术语引入的特征是可选特征，并且不意图以任何方式限制权利要求的范围。如技术人员将意识到的，可以通过使用替代特征来实行本发明。类似地，在没有关于本发明的范围的任何限制的情况下，在没有关于本发明的替换实施例的任何限制的情况下，并且在没有关于将以这种方式提出的特征与本发明的其他可选或非可选特征相组合的可能性的任何限制的情况下，意图使由“在本发明的实施例中”或类似表述引入的特征成为可选特征。
如本文中使用的，术语“传感器系统”（其也可以替换地用术语“传感器组装件”表示）指代被配置成用于进行至少一种医学分析的设备。出于此目的，传感器系统可以是被配置成用于实行至少一种诊断目的的设备，并且具体地，包括用于实行至少一种医学分析的至少一个分析物传感器。该传感器系统可以具体地包括能够彼此相互作用的两个或更多个组件的组装件，诸如以便实行一个或多个诊断目的，诸如以便实行医学分析。具体地，两个或更多个组件可以能够对体液中的至少一种分析物进行至少一种检测和/或以便有助于对体液中的至少一种分析物的至少一种检测。如下面更详细描述的，根据本发明的传感器系统包括组装件，该组装件具有至少一个第一组件，该第一组件被适配成用于尤其是通过实行至少一个测量来检测体液样本中的至少一种分析物；至少一个第二组件，其被配置成用于与至少一个第一组件互操作地实行至少一个测量，并用于通过评估至少一个测量来确定体液样本中的分析物值；以及至少一个第三组件，其被配置成用于在至少一个第一组件与至少一个第二组件之间提供互操作。
如通常使用的，术语“患者”和“用户”可以指代人类或动物，其与该人类或动物是否可能相应地处于健康状况还是可能患有一种或多种疾病无关。作为示例，患者或用户可以是患有糖尿病的人类或动物。然而，附加地或替换地，本发明可被应用于其他类型的用户、患者或疾病。
如本文中进一步使用的，术语“体液”通常可以指代通常可以存在于用户或患者的身体或身体组织中和/或可以由用户或患者的身体产生的流体，特别是液体。优选地，体液可以从由血液或间质液组成的组中选择。然而，附加地或替换地，可以使用一种或多种其他类型的体液，诸如唾液、泪液、尿液或其他体液。在检测至少一种分析物期间，体液可能存在于身体或身体组织内。因此，传感器系统可以至少被配置成用于检测身体组织内的至少一种分析物。
如本文中进一步使用的，术语“分析物”可以指代体液中存在的任意元素、组分或化合物，其中，分析物的存在和/或浓度可能是用户、患者或医务人员（诸如医生）感兴趣的。特别地，分析物可以是或者可以包括可以参与用户或患者的新陈代谢的至少一种任意化学物质或化学化合物，诸如是至少一种代谢物。作为示例，可以从由葡萄糖、胆固醇、甘油三酯、乳酸组成的组中选择该至少一种分析物。然而，附加地或替换地，可以使用其他类型的分析物和/或可以确定分析物的任何组合。特别地，至少一种分析物的检测具体地可以是分析物特定的检测。在不限制进一步可能的应用的情况下，下面特别参照监测组织液中的葡萄糖来描述本发明。如通常使用的，分析物的至少一种属性可以由与该属性（诸如分析物的浓度）有关的“值”表征。然而，其他种类的属性也可以是可行的，诸如干扰物质或“干扰物”，即，体液所包括的附加的氧化还原活性物质，其可以以类似的方式被氧化，并且因此可以生成另外的电子，这些电子可以作为附加的电流而被检测到。
在本发明的第一方面中，公开了一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的电化学传感器。相应地，该电化学传感器包括具有近侧区域和远侧区域的基板，其中，近侧区域包括至少一个接触元件，该至少一个接触元件被配置成与测量设备通信，其中，电化学传感器包括位于基板的远侧区域中的至少一个工作电极，以及至少一个对电极，其中，工作电极具有多个酶场，每个酶场包括至少一种酶，该酶被配置成用于提供与分析物的反应，其中，工作电极进一步包括至少一个导电迹线，其中，每一个酶场至少部分位于导电迹线上。
如本文中使用的，术语“电化学传感器”指代被适配成用于实行至少一个电化学测量，特别是多个或一系列电化学测量以便通过使用安培法来检测体液中所包括的至少一种物质的传感器。尤其是，术语“电化学测量”指代通过采用安培法来检测物质的电化学可检测属性，诸如电化学检测反应。因此，例如，可以通过施加并比较一个或多个电极电势来检测电化学检测反应。具体地，电化学传感器可以被适配成生成至少一个电测量信号，其可以直接或间接地指示电化学检测反应的存在和/或程度，诸如至少一个电流信号和/或至少一个电压信号。该测量可以是定性和/或定量测量。而且，其他实施例是可行的。
在本发明的特别优选的实施例中，电化学传感器可以是全部或部分可植入的，并且因此可以被适配成用于实行对皮下组织，特别是组织液中的体液中分析物的检测。如本文中使用的，术语“可植入的”或“皮下的”指代完全或至少部分地布置在患者或用户的身体组织内。出于此目的，电化学传感器可以包括可插入部分，其中术语“可插入部分”可以通常指代被配置成可插入到任意身体组织中的元件的一部分或组件，而其他部分或组件可以保留在身体组织的外部。优选地，可插入部分可以完全或部分地包括生物相容性表面，即，至少在典型的使用期间，可以对用户、患者或身体组织产生尽可能小的有害作用的表面。出于此目的，可插入部分可以被至少一个生物相容性膜完全或部分覆盖，该至少一个生物相容性膜诸如是至少一个聚合物膜或凝胶膜，其一方面对体液是可渗透的或至少对包含在其中的分析物是可渗透的，并且其另一方面可以在电化学传感器内保留传感器物质，诸如一种或多种测试化学品，从而因此防止其迁移到身体组织中。
另外，电化学传感器包括具有近侧区域和远侧区域的基板，其中，基板的近侧区域包括至少一个接触元件，该至少一个接触元件被配置成与测量设备通信。如通常所使用的，术语“接触元件”指代被配置成用于与测量设备通信的单元，并且因此其可以包括至少一个电触点，该至少一个电触点被适配成向一电触点提供测量设备的对应电触点。然而，电化学传感器与测量设备之间的其他种类的通信也是可以想到的，特别是通过使用可以被适配成用于无线通信的接触元件。
如通常所使用的，术语“基板”指代任意形状的主体，其被配置成用于承载和/或支撑位于基板上的元件。出于此目的，基板可以优选地包括电绝缘材料，该电绝缘材料可以为位于基板上的元件提供足够的机械稳定性，并且此外还可以为电极和对应的引线提供电绝缘。优选地，该基板可以是柔性基板，其可以特别地包括可以是生物相容的可弯曲的电绝缘材料。在本文中，可弯曲且电绝缘的材料可以包括以下各项中的至少一项：聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、柔性玻璃或硅。然而，其他电绝缘且生物相容的材料也可以被用作基板。
优选地，该基板指代主要在两个方向上（这两个方向通常分别由术语“长度”和“宽度”表示）延伸而在通常由术语“高度”表示的第三方向上不太明显的三维形式。特别是，基板的长度和宽度都是基板的高度至少5倍，优选地至少10倍，更优选地至少25倍。此外，可以以测试元件、特别是测试条的形式提供电化学传感器，其中，基板的长度可以是基板的宽度至少2倍，优选地至少5倍，更优选地至少10倍。然而，基板的其他延伸也是可行的。
另外，术语“近侧区域”和“远侧区域”指代基板的相应分区，可以通过考虑它们是否承载和/或支撑被配置成与测量设备通信的至少一个接触元件来按任一术语来分配。结果，将承载和/或支撑被配置成与测量设备通信的至少一个接触元件的基板的分区称为“近侧区域”，而将如下面更详细描述的承载和/或支撑至少一个工作电极的基板的分区称为“远侧区域”。因此，可行的是，近侧区域和远侧区域是基板上相对于彼此不同的区域。然而，还可以有可能的是，在近侧区域与远侧区域之间可能存在重叠。
另外，如本文中使用的电化学传感器以电化学电池的方式布置，并且因此采用至少一对电极。如通常使用的，术语“电极”指代被适配成直接或者经由至少一个半透性膜或层接触体液的电化学传感器的分区。关于本发明，电化学传感器的至少一个工作电极位于基板的远侧区域中，从而使电极更容易接近体液。另外，每一个电极可以连接到至少一根引线，该至少一根引线可以被配置成用于在相应的电极与至少一个接触元件之间提供电连接，该至少一个接触元件被配置成用于在电化学传感器与测量设备之间提供互操作。另外，至少一个电极可以以在该电极的至少一个表面上可能发生电化学反应的方式体现。特别地，该电极可以氧化过程和/或还原过程可以在电极的选定表面处发生的方式体现。
因此，由电化学传感器所包括的至少一个电极对具有工作电极和对电极，其中，工作电极进一步包括酶，其中，酶被配置成用于在维持对电极不含酶的同时提供与分析物的反应。在本文中，基板可以包括正面和背面，其中，工作电极和对电极可以位于基板的同一侧上，即在正面上。在优选的替换实施例中，虽然工作电极可以仍然位于基板的正面，但是对电极可以位于基板的背面。该特定实施例可以在正面上为工作电极提供额外的空间，可以在对电极和工作电极之间产生更均匀的电场，并且可以允许更容易地制造电化学传感器。
然而，具有不同数量的电极的其他实施例或不同数量的电极也是可行的。在特别优选的实施例中，电化学传感器可以附加地包括参考电极，其中，然而，与工作电极相反，参考电极可以不包括酶。这种布置尤其可以允许在工作电极与参考电极之间施加电势，并且测量由此（优选地在工作电极与对电极之间）生成的原始电流。另外，参考电极可以优选地位于基板的近侧区域中，尤其是在基板（诸如工作电极）的正面上。
因此，工作电极可以包括酶，其中该酶可以是或可以包括测试化学物质（chemistry），而在适当的情况下，参考电极以及优选地对电极可以保持不受测试化学物质的影响。通常，术语“测试化学物质”指代被适配成在存在至少一种分析物的情况下改变至少一种可检测属性的任意材料或材料组合物，其中，可检测属性在此选自上面提到的电化学可检测属性。具体来说，该至少一个测试化学物质可以是高度选择性的测试化学物质，该测试化学物质仅在该分析物存在于被施加于测试元件的体液样本中的情况下才改变该属性，然而在分析物可能不存在的情况下不会发生改变。更优选地，该至少一个属性的程度或改变可以取决于体液中分析物的浓度，以便允许分析物的定量检测。如本文中使用的，该测试化学物质可以包括一种或多种酶（特别地，葡萄糖氧化酶(GOD)和/或葡糖脱氢酶(GDH)），优选地通过其自身和/或与检测器物质的其他组分相组合地被适配成实行与待检测的至少一个分析物的氧化过程和/或还原过程的酶。附加地或替换地，测试化学物质可以包括一种或多种辅助组分（诸如一种或多种辅酶）和/或可以包括一种或多种催化剂和/或氧化还原介体。附加地，测试化学物质可以包括一种或多种染料（其优选地与一种或多种酶相互作用），可以在存在要检测的至少一个分析物的情况下改变它们的颜色。
根据本发明，电化学传感器以多场传感器的形式布置。结果，工作电极包括多个酶场，诸如2、4、6、8、9、10、12或更多个酶场。与通常以至少部分或优选地完全覆盖工作电极表面的方式提供的常规酶层相反，该工作电极的表面可以被配置成以单个连续层的形式接触体液，术语“酶场”指代工作电极的相应表面上的各个区域，其中，被配置成接触体液的每一个单独区域都包括酶，但是位于距每一个相邻的酶场的一定距离处。在本文中，每一个酶场包括至少一种酶，其被配置成用于提供与分析物的反应，其中，对于每一个酶场，以相同的浓度提供该酶。通过提供相同的浓度，可以在工作电极内生成更均匀的电场。
因此，酶场可以优选地以彼此平行的方式并排布置在工作电极的相应表面上，其中，相邻的酶场通过间隙彼此分开，维持该间隙不含有酶。优选地，相邻的酶场可以彼此远离间隔开至少3 mm，优选地至少5 mm。结果，可以将单个工作电极的一系列多个单独的酶场视为串联布置的多个工作电极，因此，提供了测量信号的信噪比的改善。
特别地，与上述 WO 2010/028708 A1相反的是，其中，工作电极被电绝缘层覆盖，其中，多个场被布置在由如电绝缘层所包括的开口的顶部上，根据本发明的工作电极进一步包括至少一个导电迹线，其中，每一个酶场至少部分地位于至少一个导电迹线上，特别是在至少一个导电迹线的顶部上。如本文中使用的，术语“至少部分地”指代这样的布置，其中特定酶场可以仅覆盖导电迹线的分区，或者作为替换方式，其中特定酶场可以覆盖导电迹线的分区，但是同时，除了导电迹线，还有基板的另外的不同部分。如通常所使用的，术语“导电迹线”指代以单独的迹线的形式提供的至少一种导电的，优选地是非腐蚀性的，特别是生物相容的材料，该迹线至少在基板的远侧区域中延伸，但是可以优选地连接到至少一根引线或在基板的近侧区域中作为至少一根引线延续，其中该引线可以被配置成用于在工作电极与至少一个接触元件之间提供电连接，该至少一个接触元件被配置成与测量设备通信。在本文中，术语“轨迹”指代轨迹的三维形式，该轨迹主要在通常用术语“长度”表示的一个方向上延伸，而在通常分别用术语“宽度”和“高度”表示的其他两个方向上则不太明显。特别地，导电迹线的长度可以是导电迹线的宽度和高度两者至少10倍，优选地至少50倍，更优选地至少100倍。在本文中，导电迹线的高度可以优选地设想为0.1-20μm的厚度。因此，特别是与以上引用的WO 2010/028708 A1相反，当多个酶场至少部分地位于至少一个导电迹线上时，大大降低了位置要求。
在特别优选的实施例中，工作电极包括大量导电迹线，因此，在放置多个酶场期间，进一步有利地降低了位置要求。在本文中，可以以任意方式提供大量导电迹线，然而，特别优选的可以是以栅格形式提供大量导电迹线。然而，其他种类的布置也是可行的。如通常所使用的，术语“栅格”表示规则的布置，其中相邻导电迹线之间的距离选自单个值，或选自与该距离相比较小的偏差间隔，诸如小于该距离的10％，优选地小于该距离的5％。作为另外的优点，以栅格的形式放置大量导电迹线可以进一步简化工作电极的制造。
在另外的特别优选的实施例中，如被用于至少一个导电迹线的非腐蚀性导电材料可以包括已知是容易沉积的金，从而进一步简化了工作电极的制造。为了进一步便于导电材料的沉积，除了金之外，特别可以使用至少一种非腐蚀性粘合剂。优选地，粘合剂可以选自钛或钯中的至少一种，这两者都是已知适合于该目的，其中，厚度为1-100 nm，优选地为10-50 nm的层可以是尤其适当的，非腐蚀性导电材料，特别是金可以位于该层上。在本文中，粘合剂可以尤其被用于增强导电材料在基板表面上的粘附。因此，该粘合剂也可以被用于位于基板上的其他电极。然而，也可以构想其他种类的非腐蚀性导电材料和/或粘合剂。
在本发明的特定实施例中，导电迹线可以包括第一分区和第二分区，其中，第一分区可以位于远侧区域中，而第二分区可以位于近侧区域中。如上面指示的，位于近侧区域中的导电迹线的第二分区因此可以被认为是延续为在基板的近侧区域中的工作电极的至少一根引线，其被配置成用于在工作电极与至少一个接触元件之间提供电连接。作为替换视图，这种布置也可以被认为是导电迹线的第一分区与第二分区之间的重叠。由于已知铜在暴露于体液时是腐蚀性材料，这会导致铜氧化，因此亮的铜表面逐渐变暗，在此特定实施例中，优选的是，导电迹线的至少第一分区可以不含铜，而导电迹线的第二分区仍可以包括作为导电材料或用于另外的导电材料的粘合剂之一的铜。结果，与金迹线相比，可以在近侧区域中包括铜的至少一条引线可以尤其受益于铜迹线的增强的机械稳定性。因此
在本发明的另外的实施例中，可以以阻焊剂至少部分覆盖基板的近侧区域的方式，用阻焊剂部分覆盖基板。在本文中，阻焊剂可以优选地以基板的远侧区域不含阻焊剂的方式部分覆盖该基板。如通常所使用的，术语“阻焊剂”指代通常施加到诸如印刷电路板(PCB)中之类的导电迹线的聚合物的薄漆状层，以便一方面提供抗氧化的保护，以及另一方面，避免在相邻的焊盘之间形成焊桥。由于在如上所述的特定实施例中，优选的是，位于基板的远侧区域中的导电迹线的至少第一分区可以不含铜，因此，优选地，有可能提供在基板的远侧区域内没有阻焊剂的电化学传感器，因此，允许体液样本更好地接触多个酶场，而在其中导电迹线的第二分区（其位于基板的近侧区域中）可以包括铜的实施例中，阻焊剂可能是有利的。
在特别优选的实施例中，电化学传感器可以包括如下所述的三电极布置。在本文中，工作电极可以具有测试化学物质，其包括具有碳颗粒和作为导电物质的聚合物粘结剂的碳糊剂，作为催化剂和/或介体的优选地以颗粒形式的二氧化锰(MnO2)，以及可以以多个酶场的形式应用于聚酰亚胺基板表面的至少一种酶（葡萄糖氧化酶(GOD)或葡萄糖脱氢酶(GDH)）。另外，工作电极可以此外具有以栅格形式的大量导电迹线，其中，导电迹线可以包括金，其可以位于用作非腐蚀性粘合剂的钛或钯中的至少一个的层上。出于提高电化学传感器的机械稳定性的缘故，近侧区域中的导电迹线可以包括作为导电材料或粘合剂的铜。为了获得防止铜氧化的保护，阻焊剂可以覆盖基板的近侧区域。根据本发明，每一个酶场至少部分地位于大量导电迹线上，由此特别地有助于简化电化学传感器的制造。另外，对电极可以是或可以包括金电极，而参考电极可以是或可以包括Ag/AgCl电极，其中，保持两个电极都不含有酶。因此，如本文所述的三电极布置可以允许在工作电极与参考电极之间施加电势并测量由此（优选地在工作电极与对电极之间）生成的原始电流。另外，该基板包括正面和背面，其中，工作电极和参考电极可以位于基板的正面上，而对电极可以位于基板的背面上。
基于至少一个测量信号，该测量设备可以生成与测量信号有关的附加值。因此，如通常所使用的，考虑到分析物（诸如葡萄糖）的浓度c，可以通过使用电化学传感器测量原始电流I作为测量信号来获得电化学传感器的灵敏度S。在理想的表示中，电化学传感器的灵敏度S通常可以由等式(1)定义：
S=(I–I 0 )/c，(1)
其中项I0指代可能的零电流，其可能源于体液中存在的干扰物。在灵敏度漂移的情况下，因此可以测量原始电流I，并且随后可以校正灵敏度S。在实践中，凭经验已知等式(1)对于葡萄糖浓度高达100mg/dl至150mg/dl适用，而对于更高的浓度则出现更复杂的行为。
在本发明的另外的方面，公开了一种用于制造电化学传感器，特别是如本文档中的其他地方所述的电化学传感器的方法。在本文中，该方法包括所指示的步骤a）至c），其可以优选地以给定次序从步骤a）开始实行。然而，步骤b）和c）也可以以不同的次序或至少部分同时地实行。因此，该方法包括以下步骤：
a）提供一种具有近侧区域和远侧区域的基板，其中，该近侧区域包括至少一个接触元件，该至少一个接触元件被配置成与测量设备通信；
b）将至少一个导电迹线放置在基板的远侧区域中，并且通过在导电迹线上放置多个酶场来生成至少一个工作电极，其中，每个酶场包括至少一种酶，该酶被配置成用于提供与分析物的反应；
c）在基板上放置至少一个对电极；以及
d）提供从导电迹线和对电极中的每一个到接触元件的相应电连接。
此外，可以在基板上放置另外的电极，特别是至少一个参考电极，其中，也可以提供与接触元件的电连接。
在特别优选的实施例中，放置至少一个导电迹线可以包括基板上的可能出于此目的所意图的位置上印刷第一制剂，该第一制剂包括至少一种非腐蚀性导电材料，优选地为金，以及优选地挥发性溶剂。在本文中，可以以将非腐蚀性导电材料层的厚度设想为0.1-1.0μm的方式实行印刷。优选地，该非腐蚀性导电材料层可以被印刷在包括至少一种非腐蚀性粘结剂的附加层上，该粘结剂尤其选自钛或钯中的至少一种，其厚度为1-10 nm，优选地为2-5 nm，以便增强基板上的非腐蚀性导电材料层（特别是金）的粘附。
类似地，在另一个特别优选的实施例中，将多个酶场放置在导电迹线上可以包括至少部分在至少一个导电迹线上的、可能出于此目的所意图的位置上印刷第二制剂，该第二制剂包括作为酶的葡萄糖氧化酶和/或葡萄糖脱氢酶、作为催化剂的二氧化锰、碳颗粒和聚合物粘结剂。
对于与该方法有关的更多细节，可以参照在本文档中的其他地方提供的对电化学传感器的描述。
在本发明的另外方面中，公开了一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的传感器系统。相应地，该传感器系统包括：作为至少一个第一组件的具有如本文档中的其他地方所述的至少一个电化学传感器的组装件，作为第二组件的测量设备以及作为第三组件的被配置成用于在至少一个电化学传感器与测量设备之间提供互操作的至少一个接触元件。在本文中，测量设备一方面被配置成用于与至少一个电化学传感器互操作地实行至少一个电测量，并且另一方面用于通过评估至少一个电测量来确定体液样本中的分析物值。
如本文中使用的，术语“测量设备”指代可以与电化学传感器无关地处置的任意设备。该测量设备尤其可以被配置成通过使用电化学传感器的电极来实行至少一个安培测量，特别是优选地同时地或随后地检测至少一个直流信号和至少一个电流响应。出于此目的，测量设备可以优选地被适配成在电化学传感器的至少一个工作电极与至少一个参考电极之间施加电势，并且用于测量由此（优选地在电化学传感器的工作电极与至少一个对电极之间）生成的原始电流。然而，其他实施例也可以是可行的。
另外，测量设备可以被配置成从该检测中导出关于与体液样本中的分析物有关的分析物值的至少一项信息。出于此目的，该测量设备可以包括与电化学传感器相互作用的至少一个电子评估设备，特别地，以便从该至少一个信号中导出至少一个分析物值。因此，电子单元可以包括至少一个评估设备，该评估设备包括至少一个数据处理设备，诸如微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)中的一个或多个。然而，其他种类的设备也可以是可行的。
在本发明的另外的方面中，公开了一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的传感器系统。该传感器系统包括至少一个如上所述的或将在下面进一步更详细描述的电化学传感器。另外，传感器系统包括测量设备和至少一个传感器系统接触元件，该至少一个传感器系统接触元件被配置成用于在电化学传感器与测量设备之间提供互操作。与电化学传感器互操作的测量设备被配置成用于实行至少一个电测量，并且该测量设备进一步被配置成用于通过评估该电测量来确定体液样本中的分析物值。
传感器系统接触元件可以对应于电化学传感器的接触元件。因此，传感器系统接触元件可以是电化学传感器的接触元件。然而，可以还有其他实施例是可行的。因此，接触元件和传感器系统接触元件可以是单独的接触元件。另外，传感器系统接触元件可以形成电化学传感器的一部分。
相对于已知的方法和设备，根据本发明的电化学传感器和传感器系统以及用于制造电化学传感器的方法显现出许多优点。与此相反，本方法一方面可以允许提供简化的传感器设计，而另一方面，与已知的制造过程相比，可以显著减少制造工作，特别是因为它们通过将酶场放置在导电迹线或由多个导电迹线形成的栅格上而允许增加酶场的位置公差，从而可以显著简化制造过程。
该制造过程进一步与已知的电化学传感器相反，该已知的电化学传感器包括一种布置，其中工作电极具有沉积在金触点沉积在其上的基板上的铜支撑层。与此相反，根据本发明的布置具有机械柔性，因为使电化学传感器弯曲可能不会导致导电迹线和酶场从基板上脱层，从而可以避免可能会影响测量的漏电流。
总之，以下实施例是本发明的潜在实施例。然而，其他实施例也可以是可行的。
实施例1：一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的电化学传感器，其中，该电化学传感器包括具有近侧区域和远侧区域的基板，其中，该近侧区域包括至少一个接触元件，该至少一个接触元件被配置成与测量设备通信，其中，该电化学传感器包括位于基板的远侧区域中的至少一个工作电极和至少一个对电极，其中，该工作电极具有多个酶场，每个酶场包括至少一种酶，该酶被配置成用于提供与分析物的反应，其中，该工作电极进一步包括至少一个导电迹线，其中，每个酶场至少部分位于导电迹线上。
实施例2：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该工作电极包括大量导电迹线。
实施例3：根据前述实施例的电化学传感器，其中该大量导电迹线形成栅格。
实施例4：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该导电迹线包括至少一种非腐蚀性导电材料。
实施例5：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该非腐蚀性导电材料包括金。
实施例6：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该导电迹线位于包括至少一种非腐蚀性粘合剂的层上，其中，包括非腐蚀性粘合剂的层位于基板上。
实施例7：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该非腐蚀性粘合剂选自钛或钯中的至少一种。
实施例8：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该导电迹线以至少在基板的远侧区域中延伸的单独迹线的形式提供。
实施例9：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该导电迹线主要在被表示为长度的一个方向上延伸，而在分别被表示为宽度和高度的另外两个方向上不太明显。
实施例10：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该导电迹线的长度是该导电迹线的宽度和高度两者至少10倍，优选地为至少50倍，更优选地为至少100倍。
实施例11：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该导电迹线连接到基板的近侧区域中的至少一条引线，或者其中，该导电迹线作为在基板的近侧区域中的至少一条引线延续。
实施例12：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该引线被配置成用于在工作电极与至少一个接触元件之间提供电连接，该至少一个接触元件被配置成与测量设备通信。
实施例13：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该导电迹线包括位于远侧区域中的第一分区和位于近侧区域中的第二分区。
实施例14：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该导电迹线的至少第一分区不含有铜。
实施例15：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该导电迹线的第二分区包括作为导电材料或用于另外的导电材料的粘合剂之一的铜。
实施例16：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该基板被阻焊剂部分地覆盖。
实施例17：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该阻焊剂至少部分地覆盖基板的近侧区域。
实施例18：根据前述两个实施例中任一项的电化学传感器，其中，该基板的远侧区域不含阻焊剂。
实施例19：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该基板是包括可弯曲的电绝缘材料的柔性基板。
实施例20：根据前述实施例中任一项所述的电化学传感器，其中，该可弯曲电绝缘材料包括以下各项中的至少一项：聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、柔性玻璃或硅。
实施例21：根据前述实施例中任一项所述的电化学传感器，其中，该基板进一步包括正面和背面。
实施例22：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该工作电极位于基板的正面上。
实施例23：根据前述两个实施例中任一项的电化学传感器，其中，该对电极位于基板的正面或背面之一中。
实施例24：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该基板主要在分别被表示为长度和宽度的两个方向上延伸，而在被表示为高度的第三方向上不太明显。
实施例25：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该基板的长度和宽度都是该基板的高度至少5倍，优选地为至少10倍，更优选地为至少25倍。
实施例26：根据前述两个实施例中任一项的电化学传感器，其中，该电化学传感器以测试元件，特别是测试条的形式提供。
实施例27：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该基板的长度是该基板的宽度至少2倍，优选地为至少5倍，更优选地为至少10倍。
实施例28：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，以多个场传感器的形式来布置电化学传感器。
实施例29：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该工作电极包括多个酶场，优选地为2、4、6、8、9、10、12或更多个酶场。
实施例30：根据前述两个实施例中任一项的电化学传感器，其中，每一个酶场指代以彼此平行的方式并排布置在工作电极的相应表面上的个体区域，其中，每一个个体区域包括酶。
实施例31：根据前述实施例的电化学传感器，其中，为每一个酶场以相同的浓度提供酶。
实施例32：根据前述两个实施例中任一项的电化学传感器，其中，每一个单独区域位于距每一个相邻的酶场的一定距离处。
实施例33：根据前述实施例的电化学传感器，其中，相邻的酶场通过间隙彼此分开，维持该间隙不含有酶。
实施例34：根据前述两个实施例中任一项的电化学传感器，其中，相邻的酶场彼此远离间隔开至少3 mm，优选地为至少5 mm。
实施例35：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该电化学传感器进一步包括至少一个参考电极。
实施例36：根据前述实施例的电化学传感器，其中，参考电极位于基板的近侧区域中。
实施例37： 根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该电化学传感器是可完全植入的传感器或可部分植入的传感器。
实施例38： 根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该电化学传感器被配置成用于连续地监测优选地在皮下组织中的分析物。
实施例39： 根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该电化学传感器被配置成用于连续测量体液中优选地间质液中的分析物。
实施例40： 根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该电化学传感器被配置用于连续测量血液中的分析物。
实施例41： 根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该分析物包括葡萄糖。
实施例42： 根据前述实施例的电化学传感器，其中，该酶是葡萄糖氧化酶(GOD)或葡萄糖脱氢酶(GODH)之一。
实施例43：根据前述实施例中任一项的电化学传感器，其中，该酶以酶糊剂的形式提供。
实施例44：根据前述实施例的电化学传感器，其中，该酶糊剂进一步包括作为催化剂的二氧化锰、碳颗粒和聚合物粘结剂。
实施例45：一种用于制造电化学传感器的方法，其包括以下步骤：
a）提供一种具有近侧区域和远侧区域的基板，其中，该近侧区域包括至少一个接触元件，该至少一个接触元件被配置成与测量设备通信；
b）将至少一个导电迹线放置在基板的远侧区域中，并且通过在导电迹线上放置多个酶场来生成至少一个工作电极，其中，每个酶场包含至少一种酶，该酶被配置成用于提供与分析物的反应；
c）在基板上放置至少一个对电极；以及
d）提供从导电迹线和对电极中的每一个到接触元件的相应电连接。
实施例46：根据前述实施例的方法，其中，该方法被配置成用于制造根据前述关于电化学传感器的实施例中任一项的电化学传感器。
实施例47：根据前述实施例中关于方法的任一项的方法，该方法进一步包括以下步骤：
e）将至少一个参考电极放置在基板上的近侧区域中，并且提供与接触元件的电连接。
实施例48：一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的传感器系统，该传感器系统包括：根据前述实施例中关于电化学传感器的任一项的至少一个电化学传感器，测量设备和至少一个接触元件，该至少一个接触元件被配置成用于在电化学传感器与测量设备之间提供互操作，其中，与电化学传感器互操作的测量设备被配置成用于实行至少一个电测量，并且其中，该测量设备被进一步配置成用于通过评估电测量来确定体液样本中的分析物值。
实施例49：根据前述实施例的传感器系统，其中，该测量设备被配置成与电化学传感器无关地处置。
实施例50：根据前述实施例中关于传感器系统的任一项的传感器系统，其中，该测量设备被配置成用于在电化学传感器的至少一个工作电极与至少一个参考电极之间施加电势，并且用于测量由此（优选地在电化学传感器的工作电极与至少一个对电极之间）生成的原始电流。
实施例51：根据前述实施例中关于传感器系统的任一项的传感器系统，其中，该测量设备被进一步配置成用于从该检测中导出关于与体液样本中的分析物有关的分析物值的至少一项信息。
实施例52：一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的传感器系统，该传感器系统包括根据前述实施例中关于电化学传感器的任一项的至少一个电化学传感器，测量设备和至少一个传感器系统接触元件，该传感器系统接触元件被配置成用于在电化学传感器与测量设备之间提供互操作，其中，与电化学传感器互操作的测量设备被配置成用于实行至少一个电测量，并且其中，该测量设备被进一步配置成用于通过评估电测量来确定体液样本中的分析物值。
实施例53：根据前述实施例的传感器系统，其中，该传感器系统接触元件对应于电化学传感器的接触元件。
实施例54：根据前述两个实施例中任一项的传感器系统，其中，该传感器系统接触元件形成电化学传感器的部分。
附图说明
本发明的其他细节可以从优选实施例的以下公开内容中得出。实施例的特征可以以单独的方式或以任何组合来实现。本发明不限于这些实施例。在图中示意性地描绘了这些实施例。附图中相同的附图标记指代相同的元件或功能上相同的元件或就其功能而言彼此对应的元件。
在附图中：
图1以俯视图（图1A）、后视图（图1B）和两个轮廓（图1C和1D）示意性地图示了根据本发明的用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的电化学传感器的第一、特别优选的实施例；
图2以俯视图示意性地图示了根据本发明的电化学传感器的另外的特别优选的实施例；以及
图3示意性地展现了与根据现有技术的电化学传感器相比，根据本发明的电化学传感器的特定优点。
具体实施方式
图1示意性地图示了根据本发明的用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的电化学传感器110的第一、特别优选的实施例，其中，电化学传感器110构成传感器系统111的一部分，该传感器系统111被配置成用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物。
图1A以俯视图图示了电化学传感器110和传感器系统111，该俯视图示出了由电化学传感器110所包括的基板114的正面112。在该特定实施例中，基板114是柔性基板，因此包括生物相容的可弯曲的电绝缘材料，特别是聚酰亚胺。然而，其他柔性的生物相容性材料也可以是可行的。在本文中，基板114具有近侧区域116和远侧区域118，其中，近侧区域被配置成承载和/或支撑接触元件120，该接触元件120被适配成与测量设备通信，在这里使用附图标记121示意性地描绘了该测量设备，其可以与电化学传感器110无关地处置，并且其可以以一种方式被配置成通过使用电化学传感器110来实行至少一个安培测量，并且根据该至少一个测量导出关于与体液样本中的分析物有关的分析物值的至少一项信息。
如在图1A中示意性地描绘的，接触元件120可以以多个电触点的形式提供，该多个电触点被配置成提供与测量设备121的对应电触点的电接触。然而，可以被适配成与测量设备121无线通信的一个或多个接触元件120也可以是可行的。因此，虽然可以被配置成承载和/或支撑接触元件120的基板114的分区被表示为近侧区域116，但是可以被配置成承载和/或支撑工作电极122的基板114的另外的分区（如下更详细描述的）被称为远侧区域118。如图1A中示意性示出的，近侧区域116和远侧区域118可以被提供为基板114上的两个不同的区域，然而，其中也可以有可能在近侧区域116与远侧区域118之间可存在重叠。
在图1的特定实施例中，电化学传感器110具有三电极布置，该三电极布置包括工作电极122、对电极124和参考电极126。在本文中，基板114的远侧区域118包括工作电极122，而对电极124可以在远侧区域118和近侧区域116两者上延伸，而参考电极126可以位于基板114的近侧区域116中。另外，如图1A中描绘的，工作电极122和参考电极126二者都可以位于基板114的正面112上，而对电极124可以（如图1B所示）位于基板114的背面128上。在本文中，每一个电极122、124、126通过引线130连接到接触元件120，该引线130被配置成用于在各个电极122、124、126与至少一个对应的接触元件120之间提供电连接。
如图1A中示意性描绘的，工作电极122包括导电迹线132，其中，在该特定实施例中，导电迹线132包括金作为非腐蚀性导电材料。如在图1C和1D中可以看到的，导电迹线132可以附加地包含钛薄层134作为非腐蚀性粘合剂，从而改善导电迹线132与基板114之间的粘附性。作为替换方案，钯也可以被用作非腐蚀性粘合剂。如图1A中示意性地描绘的，导电迹线132可以优选地采用三维形式，其主要在通常被表示为导电迹线132的长度的一个方向上延伸，而在通常分别被表示为导电迹线132的宽度和高度的其他两个方向上不太明显。特别地，导电迹线132的长度可以是导电迹线132的宽度和高度两者至少10倍，优选地为至少50倍，更优选地为至少100倍。
特别地，导电迹线132可以包括位于基板114的远侧区域118中的第一分区136和位于基板114的近侧区域116中的第二分区138。在本文中，位于基板114的近侧区域116中的导电迹线132的第二分区138因此可以被认为是随着将工作电极122与至少一个对应的接触元件120连接的引线130而延续。在电化学传感器110的这个特别优选的实施例中，导电迹线132的至少第一分区136不含有铜，而导电迹线134的第二分区138可以包括作为导电材料或作为用于另外的导电材料的粘合剂的铜，尤其是以便为引线130提供更高的机械稳定性。
另外，工作电极具有多个酶场140，其中，每个酶场140包括具有至少一种酶（特别是葡萄糖氧化酶(GOD)和/或葡萄糖脱氢酶(GDH)）的测试化学物质。结果，酶本身和/或与其他组分组合，被配置成用于提供与分析物的反应。另外，测试化学物质可以包括一个或多个辅助组分，特别是具有碳颗粒的碳糊剂和作为导电物质的聚合物粘结剂以及优选地以颗粒形式的二氧化锰(MnO2)，其作为催化剂和/或介体。根据本发明，每一个酶场140以其至少部分地覆盖导电迹线132的方式位于基板114上。
如图1A中示意性描绘的，工作电极122包括8个酶场140，它们相互并排地布置，由此形成了一系列酶场140。然而，其他种类的布置也是可行的，诸如2、4、6、8、9、12、15、16、20、24、25、32或更多个酶场，其可以以相同的方式或以不同的方式布置，只要它们至少部分地覆盖导电迹线132即可。结果，相邻的酶区域可以通过间隙142彼此分开，保持该间隙不含有酶。优选地，相邻的酶场之间的间隙142可以假定为至少3 mm，优选地为至少5mm。因此，可以将一系列多个单独的酶场140看作是串联布置的多个工作电极122，因此能够提高测量信号的信噪比。因此，特别地，与以上引用的WO 2010/028708 A1相反的是，当多个酶场140至少部分地位于导电迹线132上时，大大降低了位置要求。
另外，图1C和1D示意性地图示了电化学传感器110的两个未按比例绘制的轮廓。在本文中，如图1C中描绘的侧视图示出了在远侧区域118中在一位置处穿过基板114的第一轮廓144，在该位置处基板114承载导电迹线132，而图1D描绘了在近侧区域116中再一次在一位置处穿过基板114的第二轮廓146，在该位置处基板114承载导电迹线132。在该示例性实施例中，厚度为100μm的基板114在两侧上均被作为非腐蚀性结合剂的厚度为1-10 nm，优选地为2-5 nm的钛薄层134覆盖。另外，在基板114的背面128上，对电极124位于钛层134上，而在基板114的正面112上，作为工作电极122的一部分的导电迹线132位于钛层134上。在本文中，对电极124和工作电极122的导电迹线132两者都可以具有0.1-1.0μm（诸如0.5μm）的厚度。如上面已经指示的，工作电极122进一步包括多个酶场140，该酶场以使得它们至少部分地覆盖导电迹线132的方式彼此并排地布置，从而相邻的酶场140通过间隙142彼此分开，维持该间隙142不含有酶。
如从如图1D所示的第二轮廓146可以得出的，基板114优选地被基板的近侧区域中的阻焊剂148覆盖。在本文中，阻焊剂148包括厚度为10-15μm的聚合物的漆状层，其一方面被施加在此处以提供抗氧化的保护，并且另一方面避免在相邻的导电区域之间形成焊桥。与此相反，基板114的远侧区域118优选地保持不含有阻焊剂148。如图1C中示意性描绘的这种布置是可能的，因为如上所述，在图1的示例性实施例中，位于基板114的远侧区域118中的导电迹线132的第一分区136包括金作为非腐蚀性导电材料，但是不包含铜，由此去除了潜在的氧化源。结果，提供在基板114的远侧区域118内没有阻焊剂148的电化学传感器110，从而允许体液样本更好地接触多个酶场140，而阻焊剂148可以在导电迹线132的第二分区138中是有利的，该第二分区位于可以包括铜以便实现提高的机械稳定性的基板114的近侧区域116中。
在如呈现了电化学传感器110的基板114的正面112的图2中图示的根据本发明的电化学传感器110和传感器系统111的另外的特别优选的实施例中，工作电极122包括大量导电迹线132。作为特别的优点，因此可以进一步减少放置多个酶场140期间的位置要求。一般而言，可以以任意方式提供大量导电迹线132，然而，如图2中描绘的，可以特别优选地以栅格150的形式提供大量导电迹线132。然而，其他种类的布置也是可行的。结果，在大量导电迹线132的规则布置中，相邻的导电迹线132之间的间隙142可以选自单个值或选自与该距离相比较小的偏差间隔，诸如小于该距离的10％，优选地小于该距离的5％。如从图2可以看到的，以栅格150的形式放置大量导电迹线132可以进一步简化工作电极122的制造。
为了呈现如图2中图示的电化学传感器110的另外特别优选的实施例的背面128和轮廓144、146，可以分别参照图1B至1D。
另外，图3示意性地展示了与根据现有技术制造的现有技术的电化学传感器152相比，根据本发明的电化学传感器110在便于多个酶场140在基板114上的定位方面的优点。
为了将酶糊剂非常准确地沉积154到由电绝缘层158所包括的开口156中，以便通过丝网印刷完全覆盖工作电极122的导电表面160，丝网印刷品162被用于制造根据如图3A所示的现有技术的电化学传感器152。然而，该方法仅在电绝缘层158相对于工作电极122的导电表面160和丝网印刷品162非常良好地定位的情况下适用。如在图3B中可以看到的，电绝缘层158的横向偏移164可以导致定位，这不允许根据需要制造工作电极122。
与此相反，如图3C和3D中图示的，电绝缘层158的侧向偏移164仍可以允许按照本文针对根据本发明的电化学传感器110所提出的设计来制造工作电极122，因为酶糊剂的套印（overprinting）替代了将酶糊剂压印到开口156中（如根据现有技术已知的）。通过在电绝缘层158的先前的开口156中提供至少一个导电迹线132，特别是在至少一个导电迹线132附加地以栅格150的形式提供的情况下，在至少一个导电迹线132的顶部上非常精确地沉积154酶糊剂变得相当容易。
参考数字列表
110 电化学传感器
111 传感器系统
112 正面
114 基板
116 近侧区域
118 远侧区域
120 接触元件
121 测量设备
122 工作电极
124 对电极
126 参考电极
128 背面
130 引线
132 导电迹线
134 非腐蚀性粘合剂层
136 第一分区
138 第二分区
140 酶场
142 间隙
144 第一轮廓
146 第二轮廓
148 阻焊剂
150 栅格
152 现有技术的电化学传感器
154 沉积
156 开口
158 绝缘层
160 导电表面
162 丝网印刷品
164 横向偏移

Claims (11)

1.一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的电化学传感器(110)，其中，所述电化学传感器(110)包括具有近侧区域(116)和远侧区域(118)的基板(114)，其中，所述近侧区域(116)包括至少一个接触元件(120)，所述至少一个接触元件(120)被配置成与测量设备(121)通信，其中，所述电化学传感器包括位于所述基板的远侧区域(118)中的至少一个工作电极(122)以及至少一个对电极(124)，其中，所述工作电极(122)具有多个酶场(140)，每个酶场(140)包括至少一种酶，所述酶被配置成用于提供与所述分析物的反应，其中，所述工作电极(122)进一步包括至少一个导电迹线(132)，其中，每一个酶场(140)部分地位于所述导电迹线(132)上，其中所述酶场是所述工作电极的相应表面上的个体区域，其中被配置成接触体液的每一个个体区域包括酶，但是位于距每一个相邻的酶场的一定距离处，其中所述导电迹线(132)包括位于所述远侧区域(118)中的第一分区(136)和位于所述近侧区域(116)中的第二分区(138)，其中所述导电迹线(132)的至少第一分区(136)不含铜，其中当检测所述体液样本中的分析物时所述导电迹线(132)的第一分区(136)暴露于所述体液，并且位于所述近侧区域(116)中的第二分区(138)被阻焊剂(148)覆盖，
其中，所述导电迹线(132)的第二分区(138)包括作为导电材料或用于另外的导电材料的粘合剂之一的铜，
其中，基板(114)被阻焊剂(148)部分地覆盖，其中，所述阻焊剂(148)至少部分地覆盖所述基板(114)的近侧区域(116)，
其中，所述基板(114)的远侧区域(118)不含所述阻焊剂(148)，
其中，所述基板(114)进一步包括正面(112)和背面(128)，其中，所述工作电极(122)位于所述基板(114)的正面(112)上，其中，所述对电极(124)位于所述基板(114)的正面(112)或背面(128)之一上，
其中，每一个酶场(140)包括作为酶的葡萄糖氧化酶和/或葡萄糖脱氢酶、作为催化剂的二氧化锰、碳颗粒和聚合物粘结剂。
2.根据权利要求1所述的电化学传感器(110)，其中，所述工作电极(122)包括大量导电迹线(132)，所述大量导电迹线形成栅格(150)。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的电化学传感器(110)，其中，所述导电迹线(132)包括至少一种非腐蚀性导电材料。
4.根据权利要求3所述的电化学传感器(110)，其中，所述非腐蚀性导电材料包括金。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的电化学传感器(110)，其中，所述导电迹线位于层(134)上，所述层(134)包括位于所述基板(114)上的至少一种非腐蚀性粘合剂。
6.根据权利要求5所述的电化学传感器(110)，其中，所述非腐蚀性粘合剂选自钛或钯中的至少一种。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的电化学传感器(110)，其中，所述基板(114)是包括可弯曲的电绝缘材料的柔性基板。
8.根据权利要求7所述的电化学传感器(110)，其中，所述可弯曲的电绝缘材料包括以下各项中的至少一项：聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、柔性玻璃或硅。
9.根据权利要求1-2中任一项所述的电化学传感器(110)，其中，所述电化学传感器(110)进一步包括至少一个参考电极(126)，其中，所述参考电极(126)位于所述基板(114)的近侧区域(116)中。
10.一种用于制造权利要求1中所述的电化学传感器(110)的方法，包括以下步骤：
a)提供一种具有近侧区域(116)和远侧区域(118)的基板(114)，其中，所述近侧区域(116)包括至少一个接触元件(120)，所述至少一个接触元件(120)被配置成与测量设备(121)通信；
b)在所述基板(114)的远侧区域(118)中放置至少一个导电迹线(132)，并且通过在所述导电迹线(132)上放置多个酶场(140)来生成至少一个工作电极(122)，其中，每个酶场(140)包括至少一种酶，所述酶被配置成用于提供与所述分析物的反应，其中每一个酶场(140)位于所述导电迹线(132)上，其中所述导电迹线(132)包括位于所述远侧区域(118)中的第一分区(136)和位于所述近侧区域(116)中的第二分区(138)，其中所述导电迹线(132)的至少第一分区(136)不含铜，其中当检测所述体液样本中的分析物时所述导电迹线(132)的第一分区(136)暴露于所述体液，并且位于所述近侧区域(116)中的第二分区(138)被阻焊剂(148)覆盖；
c)在所述基板(114)上放置至少一个对电极(124)；以及
d)提供从每一个导电迹线(132)和对电极(124)到所述接触元件(120)的相应电连接。
11.一种用于电化学检测体液样本中的至少一种分析物的传感器系统(111)，所述传感器系统(111)包括至少一个根据权利要求1-9中的任一项所述的电化学传感器(110)、测量设备(121)和至少一个接触元件(120)，所述至少一个接触元件(120)被配置成用于在所述电化学传感器(110)与所述测量设备(121)之间提供互操作，其中，与所述电化学传感器(110)互操作的测量设备(121)被配置成用于实行至少一个电测量，并且其中，所述测量设备(121)被进一步配置成用于通过评估所述电测量来确定所述体液样本中的分析物值，其中所述接触元件对应于所述电化学传感器的接触元件。
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