CN116008374A - 生物传感器及生物传感器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及生物传感器及生物传感器的制造方法。生物传感器中多个防水层和多个吸水层间隔层叠布置，防水层和吸水层成对设置；吸水层的第一端处，吸水层伸出相邻的防水层；电极系统包括相连接的传感电极部和传输部，传感电极部与吸水层连接；传输部的一端与传感电极部连接，传输部的另一端位于吸水层的第二端处且用于与外部连接；阻断部与传输部和吸水层连接，阻隔传输部与吸水层接触；特异性酶与传感电极部的工作电极连接。生物传感器具有检测结果更加的准确的优点。

Description

生物传感器及生物传感器的制造方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及生物传感器及生物传感器的制造方法。

背景技术

生物传感器是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）、适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。现有技术中的生物传感器在检测时容易出现待测液体、检测过程中产生的物质等发生混淆，产生干扰信号，导致生物传感器的检测结果不准确的问题。

发明内容

因此，本发明提供一种生物传感器，解决或部分解决现有技术中生物传感器具有检测结果不准确的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明的一种生物传感器，包括，防水层和吸水层，多个所述防水层和多个所述吸水层间隔层叠布置，所述防水层和所述吸水层成对设置；所述吸水层的第一端处，所述吸水层伸出相邻的所述防水层；电极系统和阻断部，所述电极系统包括相连接的传感电极部和传输部，所述传感电极部与所述吸水层连接；所述传输部的一端与所述传感电极部连接，所述传输部的另一端位于所述吸水层的第二端处且用于与外部连接；所述阻断部与所述传输部和所述吸水层连接，阻隔所述传输部与所述吸水层接触；特异性酶，所述特异性酶与所述传感电极部的工作电极连接。

进一步的，所述电极系统、所述阻断部和所述特异性酶均设于所述吸水层内。

进一步的，所述特异性酶设于所述吸水层内，所述电极系统和所述阻断部均设于所述吸水层表面，所述阻断部位于所述吸水层和所述传输部之间。

进一步的，所述传感电极部靠近所述第一端处设置，所述传感电极部占所述吸水层长度的15%-25%。

进一步的，所述生物传感器包括至少一种所述特异性酶，所述特异性酶包括，用于检测葡萄糖的葡萄糖氧化酶；或，用于检测乳酸的乳酸氧化酶；或，用于检测尿酸的尿酸酶；或，用于检测肌酐的肌酸氨基水解酶、肌酸氨基水解酶和肌氨酸氧化酶混合物；或，用于检测胆固醇的胆固醇氧化酶；或，用于甘油三酯的脂肪酶、甘油激酶和甘油磷酸氧化酶混合物。

进一步的，所述电极系统包括三电极系统或者二电极系统。

第二方面，本发明的一种生物传感器的制造方法，该方法包括，将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干所述电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部；所述传输部的一端与所述传感电极部连接，所述传输部的另一端位于所述吸水层的第二端处且用于与外部连接；将阻断浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干所述阻断浆料，形成阻断部；所述阻断部阻隔所述传输部与所述吸水层接触；将特异性酶滴在所述传感电极部的工作电极上，而后干燥所述特异性酶；将多个吸水层和多个防水层相间隔的压合连接。

进一步的，在步骤将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干所述电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部中，所述传感电极部包括工作电极、对电极和参比电极时；所述工作电极和所述对电极均通过丝网印刷金复合浆料、或铂复合浆料、或碳复合浆料到所述吸水层内；或者，所述工作电极和所述对电极均通过打印金复合溶液、或铂复合溶液、或碳复合溶液到所述吸水层内；所述参比电极通过丝网印刷银和氯化银复合浆料到所述吸水层内；或者，所述参比电极通过打印银和氯化银纳米材料溶液到所述吸水层内。

进一步的，在步骤将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干所述电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部中，所述传感电极部包括工作电极和对电极时；所述工作电极通过丝网印刷金复合浆料、或铂复合浆料、或碳复合浆料到所述吸水层内；或者，所述工作电极通过打印金复合溶液、或铂复合溶液、或碳复合溶液到所述吸水层内；所述对电极通过丝网印刷银和氯化银复合浆料到所述吸水层内；或者，所述对电极通过打印银和氯化银纳米材料溶液到所述吸水层内。

第三方面，本发明的一种生物传感器的制造方法，该方法包括，将阻断浆料打印或丝网印刷到吸水层上，烘干所述阻断浆料，形成阻断部；将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层和所述阻断部上，烘干所述电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部；所述传感电极部位于所述吸水层上，所述传输部位于所述阻断部上；所述阻断部阻隔所述传输部与所述吸水层接触；所述传输部的一端与所述传感电极部连接，所述传输部的另一端位于所述吸水层的第二端处且用于与外部连接；将特异性酶滴在吸水层的另一面，特异性酶进入吸水层后，干噪特异性酶；将防水浆料打印或丝网印刷到吸水层的另一面上，烘干后形成防水层。

本发明的生物传感器，防水层不吸收待测液体，吸水层吸收待测液体，吸水层的第一端处接触到待测液体后，吸水层吸收待测液体使得待测液体沿着吸水层移动，待测液体移动到与传感电极部和特异性酶接触时，传感电极部和特异性酶可以实现对待测液体的检测工作。由于多个防水层和多个吸水层间隔层叠布置，相邻两个传感电极部和特异性酶、待测液体均受到防水层的阻隔，传感电极部、待测液体、以及检测过程中产生的物质不会发生混淆，不会产生干扰信号，使得生物传感器的检测结果更加的准确。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的生物传感器的结构示意图一；

图2为本发明所述的生物传感器的结构示意图二；

图3为本发明所述的生物传感器的结构示意图三；

图4为本发明所述的吸水层与三电极系统连接的结构示意图；

图5为本发明所述的吸水层与二电极系统连接的结构示意图；

图6为本发明所述的生物传感器中一对吸水层和防水层剖视图的结构示意图一；

图7为本发明所述的生物传感器中一对吸水层和防水层剖视图的结构示意图二；

图8为本发明所述的一种生物传感器的制造方法的流程图；

图9为本发明所述的另一种生物传感器的制造方法的流程图。

附图标记说明：

1-防水层；2-吸水层；3-工作电极；4-对电极；5-参比电极；6-传输部；7-阻断部；8-特异性酶；9-控制单元；10-连接电极；11-传输导线。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请实施例提供一种生物传感器，参照图1和图6，图1示出了该生物传感器的部分立体图的结构示意图，图6示出了该生物传感器中一对吸水层和防水层剖视图的结构示意图，该生物传感器包括防水层1、吸水层2、电极系统、特异性酶8和阻断部7。

参照图1所示，多个防水层1和多个吸水层2间隔层叠布置，防水层1和吸水层2成对设置；吸水层2的第一端处，吸水层2伸出相邻的防水层1；具体而言，一个防水层1和一个吸水层2为一对，生物传感器中包括多对，且生物传感器中多对的具体数量根据使用需求设置。例如图1所示，防水层1和吸水层2各包括三个，三个防水层1和三个吸水层2间隔层叠布置，一个防水层1和一个吸水层2为一对时，图1中共具有三对。其中，吸水层2的第一端位于图1所示右侧，第二端位于左侧，第一端处的吸水层2用于吸收待测液体，且吸水层2伸出防水层1以更方便与待测液体接触，更好的吸收待测液体。三对在第二端处呈阶梯布置；再如图4中，吸水层2的上端为第一端，吸水层2的下端为第二端。

可以理解的是，吸水层2还可以具有至少一个第一端和至少一个第二端，例如，当吸水层2为长方形时，吸水层2具有一个第一端和三个第二端，或是具有一个第一端和一个第二端。

参照图4和图6所示，电极系统包括相连接的传感电极部和传输部6，传感电极部与吸水层2连接；传输部6的一端与传感电极部连接，传输部6的另一端位于吸水层2的第二端处且用于与外部连接。阻断部7与传输部6和吸水层2连接，阻断部7用于阻隔传输部6与吸水层2接触。

特异性酶8与传感电极部的工作电极3连接。特异性酶8具有生物敏感特异性，与工作电极3连接后，可以用于检测液体中的待测分析物。

本申请的一些实施例中，参照图6和图7所示，传感电极部和特异性酶8设于吸水层2处且不伸出防水层1，可以避免吸水层2与待测液体接触时，传感电极部和特异性酶8直接浸入待测液体内，多个传感电极部和特异性酶8之间相互影响而影响检测结果的准确性。

本申请实施例中的生物传感器，防水层1不吸收待测液体，吸水层2吸收待测液体，吸水层2的第一端处接触到待测液体后，吸水层2吸收待测液体使得待测液体沿着吸水层2移动，待测液体移动到与传感电极部和特异性酶8接触时，传感电极部和特异性酶8可以实现对待测液体的检测工作。由于多个防水层1和多个吸水层2间隔层叠布置，相邻两个传感电极部和特异性酶8、待测液体均受到防水层1的阻隔，传感电极部、待测液体、以及检测过程中产生的物质不会发生混淆，不会产生干扰信号，使得生物传感器的检测结果更加的准确。

参照图4所示，阻断部7的一端靠近传感电极部，阻断部7的另一端向传输部6的另一端延伸，阻断部7用于阻隔传感电极部和传输部6的另一端之间的电极系统与吸水层2接触。具体的，吸水层2吸收待测液体后，待测液体从第一端向第二端的方向向吸水层2内部流动，流动至遇到阻断部7时，将不能继续向第二端处流动，也即图4所示的不能继续向下方流动，待测液体主要位于传感电极部，传感电极部与待测液体充分接触，对待测液体进行检测，避免待测液体在吸水层2上任意流动而影响检测结果准确性。

本申请的一些实施例中，阻断部7的形状根据使用需求设置，例如图4所示，阻断部7呈直线型，覆盖吸水层2宽度方向的两端，当然阻断部7也可以是弧形结构。

本申请的一些实施例中，参照图6所示，阻断部7可以是在吸水层2中填充的不吸收液体的浆料。

阻断浆料包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、石蜡、乙烯醋酸共聚物、氧化铝。

参照图7所示，阻断部7还可以是设置吸水层2表面的不吸收液体的浆料。

本申请的一些实施例中，防水层1、吸水层2、电极系统均为薄层状结构，因此，多对的厚度也较薄，可以使得的生物传感器如图1所示部分较薄。

本申请的一些实施例中，吸水层2如果有其他端部，则其他端部受到阻断结构等的限制，传感电极部、待测液体、以及检测过程中产生的物质不会发生混淆，不会产生干扰信号。例如，当吸水层2为长方形时，具有一个第一端、一个第二端和两个第三端，该第三端受到阻断结构等的限制。

本申请的一些实施例中，吸水层2伸出防水层1的长度具体根据使用需求设置，例如，吸水层2伸出防水层1的长度为1cm至5cm，例如吸水层2伸出防水层1的长度为1cm，吸水层2伸出防水层1的长度为3cm，吸水层2伸出防水层1的长度为5cm。

本申请的一些实施例中，吸水层2的第二端处，多对防水层1和吸水层2呈阶梯布置。上述结构可以使传感电极部、待测液体、以及检测过程中产生的物质不会发生混淆，不会产生干扰信号，使得生物传感器的检测结果更加的准确。

本申请的一些实施例中，参照图6和图7所示，在任一对中，第二端处，防水层1和吸水层2平齐设置。防水层1和吸水层2平齐设置，方便加工，并且外观美观。

本申请的一些实施例中，如图2所示，吸水层2呈长方形结构，对应的防水层1也呈长方形结构。可以理解的是，防水层1和吸水层2还可以是其他形状结构，具体根据使用需求设置即可。

本申请的一些实施例中，参照图6所示，电极系统、阻断部7和特异性酶8均设于吸水层2内。且吸水层2和防水层1的表面贴合。

本申请的一些实施例中，参照图7所示，特异性酶8设于吸水层2内，电极系统和阻断部7均设于吸水层2表面，阻断部7位于吸水层2和传输部6之间。

本申请的一些实施例中，传感电极部靠近第一端处设置，且位于防水层1和吸水层2之间，传感电极部占吸水层2长度的15%-25%。生物传感器的上述结构，可以使得传感电极部快速与待测液体接触，且避免多个传感电极部检测过程中产生的物质发生混淆，影响检测结果的准确性。上述的传感电极部包括工作电极3、参比电极5和对电极4；或者传感电极部包括工作电极3和对电极4。

本申请的一些实施例中，生物传感器还包括控制单元9，控制单元9与传输部6的一端电连接。控制单元9为生物传感器的控制部件，可以根据传输部6传输的信号检测待测液体中的物质及浓度等。

本申请的一些实施例中，吸水层2包括吸水纸张或者多孔聚合物，具有吸收待测液体的能力，而且适于传感电极部或特异性酶8设置在吸水层2内。吸水层2的上述结构使得生物传感器具有较薄的优点。

本申请的一些实施例中，防水层1为塑料薄膜，或者，防水层1为可丝网印刷或打印制成的薄层状结构。防水层1的上述结构使得生物传感器具有较薄的优点。

本申请的一些实施例中，生物传感器中特异性酶8与固定剂混合后与工作电极3连接；或者，特异性酶8直接与工作电极3连接。

本申请的一些实施例中，固定剂包括戊二醛，或壳聚糖，或全氟磺酸树脂。其中，戊二醛是一种有机化合物，为无色或淡黄色透明液体，溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，具有生物降解性、生物相容性、无毒性、抑菌、抗癌、降脂、增强免疫等多种生理功能。全氟磺酸树脂是已知的最强固体超强酸，具有耐热性能好、化学稳定性和机械强度高等特点。戊二醛，或壳聚糖，或全氟磺酸树脂均适于作为生物传感器的固定剂。

具体参照图6所示，工作电极3设于吸水层2内，特异性酶8设于工作电极3上。

具体参照7所示，特异性酶8设置在吸水层2内，特异性酶8与工作电极3连接，特异性酶8至少部分位于工作电极3和吸水层2之间。

本申请的一些实施例中，任一工作电极3上可以设置一种特异性酶8，生物传感器中可以包括多个工作电极3，且当多个工作电极3上的特异性酶8为一种时，可以检测待测液体中的一种物质；当多个工作电极3上的特异性酶8为几种时，该生物传感器可以检测待测液体中的几种物质。

本申请的一些实施例中，特异性酶8包括:用于检测葡萄糖的葡萄糖氧化酶；或，用于检测乳酸的乳酸氧化酶；或，用于检测尿酸的尿酸酶；或，用于检测肌酐的肌酸氨基水解酶、肌酸氨基水解酶和肌氨酸氧化酶混合物；或，用于检测胆固醇的胆固醇氧化酶；或，用于甘油三酯的脂肪酶、甘油激酶和甘油磷酸氧化酶混合物。

可以理解的是，在实际应用中，为了实现不同的功能，特异性酶8可以根据使用需求进行选择其他生物敏感分子酶，本申请实施例对此不做限定。

本申请的一些实施例中，电极系统包括三电极系统或者二电极系统。

参照图4所示，三电极系统的传感电极部包括工作电极3、对电极4和参比电极5。其中，工作电极3和对电极4均通过丝网印刷金复合浆料、或铂复合浆料、或碳复合浆料设于吸水层2之内，或者，工作电极3和对电极4均通过打印金复合溶液、或铂复合溶液、或碳复合溶液设于吸水层2之内；参比电极5通过丝网印刷银/氯化银复合浆料设于吸水层2之内，或者，参比电极5通过打印银/氯化银纳米材料溶液设于吸水层2之内。

金复合浆料、铂复合浆料、碳复合浆料、金复合溶液、铂复合溶液、碳复合溶液均为含有普鲁士蓝之类的电子媒介体的材料。在电化学中，电子媒介体又称媒介体电子传递介体，电子转移媒介体，电子介体等，是指将酶反应过程中产生的电子从酶反应中心转移到电极表面，使电极产生相应电流变化的分子导电体。因此，工作电极3和对电极4还可以使用其他含有普鲁士蓝之类的电子媒介体的浆料进行打印或是丝网印刷。

其中，金复合浆料是指含有金、普鲁士蓝等复合浆料。铂复合浆料是指含有铂、普鲁士蓝等复合浆料。碳复合浆料是指含有碳、普鲁士蓝等复合浆料。金复合溶液是指含有金、普鲁士蓝等复合溶液。铂复合溶液是指含有铂、普鲁士蓝等复合溶液。碳复合溶液是指含有碳、普鲁士蓝等复合溶液。对于普鲁士蓝，还可以使用其他电子媒介体替换。金复合浆料、铂复合浆料、碳复合浆料中，其粘合剂可以是偏氟乙烯、或羧甲基纤维素、或丁苯橡胶等聚合物。金复合溶液、铂复合溶液和碳复合溶液中，其溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮、或醋酸丁酯、或环己酮。

其中，银和氯化银复合浆料包括银、氯化银和粘合剂等组成的浆料。银和氯化银纳米材料溶液中，纳米级银、纳米级氯化银和溶剂等组成的溶液。

三电极系统中对电极4的作用是和工作电极3组成回路以通过电流，对电极4应该不影响工作电极3上的反应，故常选择铂、碳、金。参比电极5提供一个稳定的电位是作为参照比较的电极，一般选择具有稳定电位的银和氯化银。

参照图5所示，二电极系统的传感电极部包括工作电极3和对电极4（同时具有参比电极5功能）；工作电极3通过丝网印刷金复合浆料、或铂复合浆料、或碳复合浆料设于吸水层2之内，或者，工作电极3通过打印金复合溶液、或铂复合溶液、或碳复合溶液设于吸水层2之内；对电极4通过丝网印刷银/氯化银复合浆料设于吸水层2之内，或者，对电极4通过打印银/氯化银纳米材料溶液设于吸水层2之内。

金复合浆料、铂复合浆料、碳复合浆料、金复合溶液、铂复合溶液、碳复合溶液均为含有普鲁士蓝之类的电子媒介体的材料。工作电极3还可以使用其他含有普鲁士蓝之类的电子媒介体的浆料进行打印或是丝网印刷。

参照图7所示，电极系统的传感电极部还可以通过打印或丝网印刷到吸水层2上。三电极系统的传感电极部使用上述的材料进行打印或丝网印刷；同样的，二电极系统的传感电极部也使用上述的材料进行打印或丝网印刷。

进一步参照图4所示，工作电极3呈圆盘状结构，对电极4和参比电极5均呈弧形结构，对电极4和参比电极5绕工作电极3设置。可以理解是，在实际应用中，工作电极3、对电极4和参比电极5的形状根据使用需求设置，例如，工作电极3、对电极4和参比电极5均呈长条状结构。传输部6包括三个，三个传输部6分别与工作电极3、对电极4和参比电极5连接。

进一步参照图5所示，工作电极3和对电极4均呈长条状结构，传输部6包括两个，两个传输部6分别与工作电极3和对电极4连接。

本申请的一些实施例中，参照图2和图4所示，三电极系统中的工作电极3、对电极4和参比电极5均通过传输部6与控制单元9连接，传输部6一端位于吸水层2的第二端处且用于通过传输导线11与控制单元9连接，传输部6另一端与工作电极3连接，或者传输部6另一端与对电极4连接，或者传输部6另一端与参比电极5连接，传输部6用于传输电信号。

本申请的一些实施例中，参照图3和图5所示，二电极系统中的工作电极3和对电极4均通过传输部6与控制单元9连接，传输部6一端位于吸水层2的第二端处且用于通过传输导线11与控制单元9连接；传输部6另一端与工作电极3连接，或者传输部6另一端与对电极4连接，传输部6用于传输电信号。

本申请的一些实施例中，参照图2和图3所示，传输部6的一端通过传输导线11与控制单元9上的连接电极10连接，传输部6传输的电信号通过导电传输导线11传输至控制单元9上，控制单元9输出检测结果。其中，控制单元9可与防水层1和吸水层2一同设置保护壳体等内部。由于生物传感器具有多层，任一层的传输部6均通过传输导线11与控制单元9连接，传输部6的数量与连接电极10的数量一一对应设置。

其中，传输部6为导电材料件，与工作电极3、对电极4和参比电极5任一的材料相同，传输部6包括第一连接部和与第一连接部连接的第二连接部，第一连接部为条状结构，第二连接部为矩形结构，第二连接部用于与外接的控制单元9连接。第二连接部为矩形结构，横截面积相对于条状结构的第一连接部大，方便与传输导线11连接。可以理解的是，第一连接部和与第二连接部的形状均可以根据使用需求设置，本申请实施例对此不作限定。阻断部7还可以防止相邻两个传输部6之间发生短路的情况。

本申请的一些实施例中，生物传感器还包括保护壳和保护膜，以保护防水层1和吸水层2。

生物传感器检测待测液体，参照图1所示，待测液体例如为血液时，滴在吸水层2右端处，吸水层2引导待测液体流动，待测液体移动到与传感电极部和特异性酶8接触时，传感电极部和特异性酶8可以实现对待测液体的检测工作。由于多个防水层1和多个吸水层2间隔层叠布置，相邻两个传感电极部和特异性酶8、待测液体均受到防水层1的阻隔，且多组在第二端处呈阶梯布置以及阻断部7的设置，传感电极部、待测液体、以及检测过程中产生的物质不会发生混淆，不会产生干扰信号，使得生物传感器的检测结果更加的准确。

本申请实施例还提供一种生物传感器的制造方法，参照图8所示，该方法包括：

S101，将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部；传输部的一端与传感电极部连接，传输部的另一端位于吸水层的第二端处且用于与外部连接。

在该步骤中，电极系统包括三电极系统和二电极系统。当该步骤中电极系统为三电极系统时，传感电极部包括工作电极、对电极和参比电极，还包括下述子步骤：

S1011，将第一电极浆料通过打印或丝网印刷到吸水层内，第一电极浆料烘干后生成工作电极、对电极和传输部。

S1012，将第二电极浆料通过打印或丝网印刷到吸水层内，第二电极浆料烘干后生成参比电极。

当该步骤中电极系统为二电极系统时，传感电极部包括工作电极和对电极，还包括下述子步骤：

S1013，将第一电极浆料通过打印或丝网印刷到吸水层内，第一电极浆料烘干后生成工作电极和传输部。

S1014，将第二电极浆料通过打印或丝网印刷到吸水层内，第二电极浆料烘干后生成对电极。

具体而言，对于步骤S1011和步骤S1012，以及步骤S1013和步骤S1014，可以根据使用需求更换先后顺序，例如先进行步骤S1012，再进行步骤S1011；例如先进行步骤S1014，再进行步骤S1013。

在步骤S1011、步骤S1012、步骤S1013和步骤S1014中，打印可以用喷墨打印机，丝网印刷可以使用丝网印刷机。丝网印刷使用的第一电极浆料例如为金复合浆料、或铂复合浆料、或碳复合浆料。打印使用的第一电极浆料例如为金复合溶液、或铂复合溶液、或碳复合溶液。丝网印刷使用的第二电极浆料例如为银和氯化银复合浆料。打印使用的第二电极浆料例如为银和氯化银纳米材料溶液。

S102，将阻断浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干阻断浆料，形成阻断部；所述阻断部阻隔所述传输部与所述吸水层接触。

当该步骤中，打印使用的阻断浆料包括不导电、不吸收液体的溶液，丝网印刷使用的阻断浆料包括不导电、不吸收液体的浆料。

上述步骤S101和S102中，电极浆料和阻断浆料在打印或丝网印刷时，均为进入到吸水层内。

S103，将特异性酶滴在传感电极部的工作电极上，而后干燥特异性酶。

在该步骤中，包括至少如下两种情况：

第一种情况中，为将特异性酶和固定剂的混合，将特异性酶和固定剂的混合液滴在工作电极上，而后干燥混合液。

第二种情况中，为将特异性酶直接滴在工作电极上，而后干燥特异性酶。

该步骤的特异性酶和固定剂具体参见上述描述，本实施例不再赘述。

S104，将多个吸水层和多个防水层相间隔的压合连接。具体为将多个经过上述步骤S101到步骤S103的吸水层多个防水层相间隔的压合连接。且所述防水层和所述吸水层成对设置；所述吸水层的第一端处，所述吸水层伸出相邻的所述防水层；所述吸水层的第二端处，多对所述防水层和所述吸水层呈阶梯布置；或者，吸水层的第二端处，多对防水层和吸水层平齐设置。

本申请的一些实施例中，在步骤S101，将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部中，传感电极部包括工作电极、对电极和参比电极时；工作电极和对电极均通过丝网印刷金复合浆料、或铂复合浆料、或碳复合浆料到吸水层内；或者，工作电极和对电极均通过打印金复合溶液、或铂复合溶液、或碳复合溶液到吸水层内；参比电极通过丝网印刷银和氯化银复合浆料到吸水层内；或者，参比电极通过打印银和氯化银纳米材料溶液到吸水层内。

本申请的一些实施例中，在步骤S101，将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部中，传感电极部包括工作电极和对电极时；工作电极通过丝网印刷金复合浆料、或铂复合浆料、或碳复合浆料到吸水层内；或者，工作电极通过打印金复合溶液、或铂复合溶液、或碳复合溶液到吸水层内；对电极通过丝网印刷银和氯化银复合浆料到吸水层内；或者，对电极通过打印银和氯化银纳米材料溶液到吸水层内。

生物传感器的制造方法具有简单方便的优点，使用打印或丝网印刷技术，制得的生物传感器具有较薄和更加精准的优点。

该方法制造的生物传感器在检测待测液体，吸水层的第一端处接触到待测液体后，吸水层吸收待测液体使得待测液体沿着吸水层移动，待测液体移动到与传感电极部和特异性酶接触时，传感电极部和特异性酶可以实现对待测液体的检测工作。由于多个防水层和多个吸水层间隔层叠布置，相邻两个传感电极部和特异性酶、待测液体均受到防水层的阻隔，且多组在第二端处呈阶梯布置以及阻断部的设置，传感电极部、待测液体、以及检测过程中产生的物质不会发生混淆，不会产生干扰信号，使得生物传感器的检测结果更加的准确。

本申请实施例还提供另一种生物传感器的制造方法，参照图9所示，该方法包括：

S201，将阻断浆料打印或丝网印刷到吸水层的一面，烘干阻断浆料，形成阻断部。

当该步骤中，打印使用的阻断浆料包括不导电、不吸收液体的溶液，丝网印刷使用的阻断浆料包括不导电、不吸收液体的浆料。

S202，将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层的一面和阻断部上，烘干电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部。

其中，传所述阻断部阻隔所述传输部与所述吸水层接触；所述传输部的一端与所述传感电极部连接，所述传输部的另一端位于所述吸水层的第二端处且用于与外部连接。

在该步骤中，电极系统包括三电极系统和二电极系统。当该步骤中电极系统为三电极系统时，传感电极部包括工作电极、对电极和参比电极，还包括下述子步骤：

S2021，将第一电极浆料通过打印或丝网印刷到吸水层的一面上，第一电极浆料烘干后生成工作电极、对电极和传输部。

S2022，将第二电极浆料通过打印或丝网印刷到的吸水层的一面上，第二电极浆料烘干后生成参比电极。

当该步骤中电极系统为二电极系统时，传感电极部包括工作电极和对电极，还包括下述子步骤：

S2023，将第一电极浆料通过打印或丝网印刷到吸水层的一面上，第一电极浆料烘干后生成工作电极和传输部。

S2024，将第二电极浆料通过打印或丝网印刷到吸水层的一面上，第二电极浆料烘干后生成对电极。

具体而言，对于步骤S2021和步骤S2022，以及步骤S2023和步骤S2024，可以根据使用需求更换先后顺序，例如先进行步骤S2022，再进行步骤S2021；例如先进行步骤S2024，再进行步骤S2023。

在步骤S2021、步骤S2022、步骤S2023和步骤S2024中，打印可以用喷墨打印机，丝网印刷可以使用丝网印刷机。丝网印刷使用的材料和打印使用的材料均参见上述描述，本实施例不再赘述。

S203，将特异性酶滴在吸水层的另一面，特异性酶进入吸水层后，干噪特异性酶。特异性酶与工作电极接触，因此该步骤中，可以为特异性酶对准工作电极的位置在吸水层的另一面。

将特异性酶滴在吸水层的另一面，所述特异性酶进入所述吸水层后，干燥所述特异性酶。在该步骤中，包括至少如下两种情况：

第一种情况中，为将特异性酶和固定剂的混合，将特异性酶和固定剂的混合液滴在吸水层的另一面且对应工作电极的位置，而后干燥混合液，特异性酶与特异性酶接触。

第二种情况中，为将特异性酶直接滴在吸水层的另一面，而后干燥特异性酶。

该步骤的特异性酶和固定剂具体参见上述描述，本实施例不再赘述。

S204，将防水浆料打印或丝网印刷到吸水层的另一面上，烘干后形成防水层。

而后重复上述步骤S201至S204，直至生物传感器中吸水层和防水层的层数满足使用需求。

生物传感器的制造方法具有简单方便的优点，使用打印或丝网印刷技术，制得的生物传感器具有较薄和更加精准的优点。

该方法制造的生物传感器在检测待测液体，吸水层的第一端处接触到待测液体后，吸水层吸收待测液体使得待测液体沿着吸水层移动，待测液体移动到与传感电极部和特异性酶接触时，传感电极部和特异性酶可以实现对待测液体的检测工作。由于多个防水层和多个吸水层间隔层叠布置，相邻两个传感电极部和特异性酶、待测液体均受到防水层的阻隔，传感电极部、待测液体、以及检测过程中产生的物质不会发生混淆，不会产生干扰信号，使得生物传感器的检测结果更加的准确。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种生物传感器，其特征在于，包括，

防水层（1）和吸水层（2），多个所述防水层（1）和多个所述吸水层（2）间隔层叠布置，所述防水层（1）和所述吸水层（2）成对设置；所述吸水层（2）的第一端处，所述吸水层（2）伸出相邻的所述防水层（1）；

电极系统和阻断部（7），所述电极系统包括相连接的传感电极部和传输部（6），所述传感电极部与所述吸水层（2）连接；所述传输部（6）的一端与所述传感电极部连接，所述传输部（6）的另一端位于所述吸水层（2）的第二端处且用于与外部连接；所述阻断部（7）与所述传输部（6）和所述吸水层（2）连接，阻隔所述传输部（6）与所述吸水层（2）接触；

特异性酶（8），所述特异性酶（8）与所述传感电极部的工作电极（3）连接。

2.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述电极系统、所述阻断部（7）和所述特异性酶（8）均设于所述吸水层（2）内。

3.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述特异性酶（8）设于所述吸水层（2）内，所述电极系统和所述阻断部（7）均设于所述吸水层（2）表面，所述阻断部（7）位于所述吸水层（2）和所述传输部（6）之间。

4.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述传感电极部靠近所述第一端处设置，所述传感电极部占所述吸水层（2）长度的15%-25%。

5.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述生物传感器包括至少一种所述特异性酶（8），所述特异性酶（8）包括，

用于检测葡萄糖的葡萄糖氧化酶；或，

用于检测乳酸的乳酸氧化酶；或，

用于检测尿酸的尿酸酶；或，

用于检测肌酐的肌酸氨基水解酶、肌酸氨基水解酶和肌氨酸氧化酶混合物；或，

用于检测胆固醇的胆固醇氧化酶；或，

用于甘油三酯的脂肪酶、甘油激酶和甘油磷酸氧化酶混合物。

6.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述电极系统包括三电极系统或者二电极系统。

7.一种生物传感器的制造方法，其特征在于，该方法包括，

将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干所述电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部；所述传输部的一端与所述传感电极部连接，所述传输部的另一端位于所述吸水层的第二端处且用于与外部连接；

将阻断浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干所述阻断浆料，形成阻断部；所述阻断部阻隔所述传输部与所述吸水层接触；

将特异性酶滴在所述传感电极部的工作电极上，而后干燥所述特异性酶；

将多个吸水层和多个防水层相间隔的压合连接。

8.根据权利要求7所述的生物传感器的制造方法，其特征在于，在步骤将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干所述电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部中，所述传感电极部包括工作电极、对电极和参比电极时；

所述工作电极和所述对电极均通过丝网印刷金复合浆料、或铂复合浆料、或碳复合浆料到所述吸水层内；或者，所述工作电极和所述对电极均通过打印金复合溶液、或铂复合溶液、或碳复合溶液到所述吸水层内；

所述参比电极通过丝网印刷银和氯化银复合浆料到所述吸水层内；或者，所述参比电极通过打印银和氯化银纳米材料溶液到所述吸水层内。

9.根据权利要求7所述的生物传感器的制造方法，其特征在于，在步骤将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层内，烘干所述电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部中，所述传感电极部包括工作电极和对电极时；

所述工作电极通过丝网印刷金复合浆料、或铂复合浆料、或碳复合浆料到所述吸水层内；或者，所述工作电极通过打印金复合溶液、或铂复合溶液、或碳复合溶液到所述吸水层内；

所述对电极通过丝网印刷银和氯化银复合浆料到所述吸水层内；或者，所述对电极通过打印银和氯化银纳米材料溶液到所述吸水层内。

10.一种生物传感器的制造方法，其特征在于，该方法包括，

将阻断浆料打印或丝网印刷到吸水层上，烘干所述阻断浆料，形成阻断部；

将电极浆料打印或丝网印刷到吸水层和所述阻断部上，烘干所述电极浆料后，形成电极系统的传感电极部和传输部；所述传感电极部位于所述吸水层上，所述传输部位于所述阻断部上；所述阻断部阻隔所述传输部与所述吸水层接触；所述传输部的一端与所述传感电极部连接，所述传输部的另一端位于所述吸水层的第二端处且用于与外部连接；

将特异性酶滴在吸水层的另一面，特异性酶进入吸水层后，干噪特异性酶；

将防水浆料打印或丝网印刷到吸水层的另一面上，烘干后形成防水层。

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