CN1439058A - 生物传感器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于测定体液中的物质的生物传感器,特别是血液,生物传感器包括两片支撑板,一片支撑板形成上部分,另一片形成下部分,中间层位于上和下部分之间,中间层具有狭缝。上部分、下部分和狭缝形成毛细管通道,从生物传感器边缘形成的供应入口延伸到上或下部分中形成的气孔。并且提供电极和含酶物质,允许电化学测量体液中的物质。上部分和下部分中的每一个都具有至少一个电极位于毛细管通道的区域内,所述电极在毛细管通道中相互对置排列成对,并且两个电极形成毛细管内的测量区,含酶物质施加在每对电极的至少一个电极上。
Description
本发明涉及测定体液中的物质的生物传感器以及制造这种生物传感器的方法。
使用生物传感器测定体液中的物质是公知的。例如,可以使用氧化酶测定尿素或血液中的葡萄糖(参见,Carison,“kurzes Lehrbuch derbiochemie fur Mediziner and Naturwissenschaftler”,第11版,p.189)。这了完成这一过程,例如,一滴血液中的葡萄糖被葡萄糖氧化酶氧化成葡萄糖酸内酯。由此释放的电子减少了葡萄糖氧化酶,接着将电子转移到介体,例如二茂铁,接着将酶氧化。电子可以通过介体转移到电极上,从而当施加电压时产生微电流。所述电流可以用于测量血液样品的葡萄糖含量。因此在电化学上,生物传感器通过测量两个电极间施加电压后的电流可以检测这种酶的反应。以这种原理工作的生物传感器是公知的,例如,美国专利5,264,130、美国专利5,264,106或EP-AO 0359 831。
在后一个文献中,基于权利要求1的前序部分,公开了一种包括两部分基板的生物传感器,其中一部分形成上部分,另一部分形成下部分,在所述上和下部分之间设有中间层,其中有一个狭缝。所述狭缝的一端终止于气孔中,另一端终止于生物传感器边缘中的开口中,体液通过它供应。在下部分狭缝的区域中提供电极组件和含酶物质,其中的含酶物质允许上述的电化学检测物质。
本发明的目的是提高上述类型生物传感器的检测性能并提供制造这种传感器的方法。
根据本发明,在测定体液中的物质的生物传感器中,所述传感器包括两部分基板,其中的一部分基板形成上部分,另一部分基板形成下部分,并包括所述上部分和所述下部分之间的中间层,中间层中具有狭缝,所述上部分、所述下部分和所述狭缝形成毛细管通道,从生物传感器边缘的供应入口延伸到上或下部分中的气孔,提供了电极具有含酶物质,允许电化学测量体液中含有的物质,这个目的的达到是通过上部分和下部分中的每一个都具有至少一个电极位于毛细管通道区域中,电极的位置相互对置形成对并且其排列使每对电极形成位于毛细管通道的测量区,其中含酶物质涂敷到至少一对电极的至少一个电极上。
本发明的基本构思在于,电极不应仅仅位于多部分传感器的下部分上。相反,根据本发明,上部分上可利用的表面也设有电极,使电极排成对,相互对置。
与现有技术相比,此生物传感器的优点在于,通过相互对置排列成对的电极大大增加了有效电极表面面积。这增大了在电化学测量中与电极表面面积直接相关的可用信号。这样,大大提高信号/噪音比,降低所述生物传感器对被检测物质的可测极限。提高的信号/噪音比允许使用更少的体液进行分析。例如,测量血糖水平所需血液的最小体积相当小,使病人更加舒适,因为采一滴血引起的疼痛很小。
电极相互对置排列成对的优点还有,实际上可以在毛细管通道上连续提供任意对的电极。这不仅可以测定体液样品中的一种物质,而且实际上是几种物质。
电极相互对置排列成对带来的优点还有,待分析的体液精确通过所有所述电极对之间并且不必连续流过相互成对串联排列的电极。这样,由电极得到的电流横过体液的流动方向,这对精确测量是有益的,因为与如果所述体液流过串联排列的电极相比,当体液流进每对电极之间的空间时测量信号表现出更强的台阶状响应。这样,进一步减少分析所需的最小体液数量。
制造过程中的特殊优点在于,所用的基板是沿折叠线折叠的,即上、下部分是整块基板上的一部分。这简化了电极的涂敷和接触,因为在折叠之前可以有效地在一个操作和元件的一个表面上形成电极。此外,沿着分隔上、下部分的折叠线折叠基板,保证相对排列成对电极的精确对齐,从而避免了对齐和调节结构的使用。而且,在折叠之前将含酶物质涂敷到基板上更加容易。并且,这种方法可以更容易地将包含狭缝的中间层在基板上,例如,通过丝网印刷的方法。
此实施例还允许所有电极通过位于上部分或者下部分上的触点进行接触,因为电极可以在折叠之前的一个操作中涂敷在基板上。为达此目的,上或下部分优选地在折叠状态设置突出的并带有触点的区域,此区域适于插入评价设备中,接着通过所述触点与电极建立电连接。
至于上、下部分或基板的材料,一方面,对被分析的体液和含酶的糊具有足够的惰性以避免敏感性降低和测量误差产生,另一方面,毛细管通路由于润湿特性可产生毛细管力,则任何材料都是适合的。薄膜是特别优选的,从成本上考虑Kapton或聚酯具有优势。为了硬化,在膜的下部分的下面可以提供一层稳定的支撑层,从而可以选择特别薄的膜。
原则上,将待分析的体液输送到毛细管通道的供应入口可以布置在任何所需的位置。通道仅仅是延伸到生物传感器的边缘,例如基板的边缘。但是,特别优选的是,如果在折叠线区域内设有孔,则中间层的狭缝延伸到此孔。基板折叠后,所述孔则形成供应入口。生物传感器对于想把一个手指的一滴血送入供应入口的病人来说非常方便,其中设在由折叠线形成的边缘上的供应入口是弯曲的凹口,例如,具有指尖的轮廓形状。为了采一滴血而按通常做法用针刺破手指的病人,接着简单地将其手指放入生物传感器边缘的凹口中。
当将这滴血从指尖送入供应入口时,对于病人来说通常的问题是想知道他是否将他的一滴血准确地送入供应入口中。如果在本发明生物传感器的另一个优选实施例中所提供的生物传感器边缘的凹口,在下部分上其边缘面垂直生物传感器的顶面,在上部分上其边缘面突出并且特别是相对顶面倾斜布置,则病人不再面临这种问题。特别优选的是,倾斜布置的边缘面的钝边一般与下部分中凹口的垂直边缘面对齐。在某种意义上,按此设计的突出的倾斜表面起到防止颠倒使用的作用。在包括基板的设计中,孔可以有意设计成不对称方式,从而下部分的孔边缘在折叠后不能与上部分的孔边缘准确对齐。
使用这种保护,病人不再需要将其手指放在与平生物传感器垂直的窄边缘面上,但上部分中特殊倾斜的凹口突出边缘使病人确定一滴血是否真正地送入毛细管通道的供应入口。,如果倾斜表面相对顶面的延伸角度为30°到40°,所述保护特别有效。
这一点是非常有益的,值得注意的是这种生物传感器也要应用于年纪大的病人。
由于狭缝的形状,毛细管通道实际上可以任何设计,只要保证能产生毛细管作用,即在供应入口输入的体液实际上是借助于毛细管力沿毛细管通道输送。在本发明的另一个实施例中,把毛细管通道设计成非直线的毛细管通道,以控制所述体液在所述通道内的速度。如果中间层狭缝的宽度和相应的毛细管通道的宽度朝向远离供应入口方向是增大的,体液将快速从供应入口输入。如果狭缝的宽度和相应的毛细管通道的截面设计成减小,则吸入减慢。这样,生物传感器响应的速度可以根据特殊应用进行设计。
中间层与上、下部分一起形成毛细管通道。与上、下部分的材料相似,所述层对所分析的体液是惰性的,并且其设计不能导致测量误差。并且,不会对所使用的酶形成危害。
出于制造的原因,特别优选两层中间层,包括涂在下部分上适合厚度的漆层,所述漆层用粘结剂结合到上部分上。粘结剂的设计应使其固化过程不危害酶。特别是,这一点可以通过在湿气下固化或压力激活的粘结剂实现。
与使用生物传感器的病人交流是重要的。因此,在生物传感器的另一个实施例中,光导元件布置在上部分或者包括突出区域的下部分的两个边缘上,当插入评价设备时光导元件能发光。例如,根据通过评价设备入射的光,光导元件发出某些颜色的光,例如红或绿光。所述光导元件可以通过在上和/或下部分的边缘上印记获得,在传感器的边缘以导线的形式产生光导辐射通道。这样,评价设备包括红或绿光光源,例如LED。根据所述LED的发光,病人将知道如何做。
原则上,能电化学测量的任何酶可应用于含酶的物质。特别优选,酶选自下面的组:乳酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、胆固醇酯酶、尿酸酶、黄嘌呤氧化酶、过氧化物酶、脲酶、转氨酶、胆固醇氧化酶、氨基氧化酶、谷氨酸氧化酶、肌氨酸氧化酶、肌氨酸氨基水解酶和脱氢酶。当然,不同的含酶物质可以用于各对电极。这样,生物传感器可以测量体液样品中的几种不同物质。使用一对电极作为参考电极对以获得零点值也是可以的,这在现有技术状况中是公知的。
本发明生物传感器的制造如下:
a)生产基板,基板包括两个互相连接的部分并沿着折叠线可折叠,基板的一个所述部分形成上部分,另一个所述部分形成生物传感器的下部分;
b)在基板上形成一个通孔;
c)施加包括电极的导电结构,电极通过导线连接到上或下部分的触点,其中两个电极布置在上部分上,两个电极布置在下部分上;以及
d)在上或下部分上施加中间层,所述中间层设有狭缝延伸到孔并布置在上或下部分的电极上面。
该方法可以使用丝网印刷方法形成导电结构和中间层。一方面,丝网印刷方法相当便宜,另一方面允许电极或中间层结构的精确定位。在沿折叠线折叠的传感器实施例中,所述折叠同时保证相互对置排列的电极对的精确对齐。
在生物传感器中,通常的问题是含酶物质在制作后仅可以存储一段短时间。此外,在很多情况下,遇到特殊的存储条件,例如低温。根据本发明的制造方法,一旦中间层形成后允许中断生物传感器的生产。如果选择粘结层作为中间层,则它可用保护膜覆盖。基于此,可以大量生产生物传感器并存放所需的时间。为了最终生产出在不远将来消费的生物传感器数量,必须取下保护膜并施加含酶物质。如果使用包括两层中间层的设计,甚至可以不需要保护膜,假如所用的粘结剂是压力激活的。折叠后,生物传感器即可使用。
特别优选的是,生产在折叠线区域内包括供应入口的生物传感器可以通过在折叠线区域内冲压出优选的透镜形状的孔。所述孔的形成使位于下部分的孔边缘在折叠后靠在位于上部分的边缘上。这样,所述孔需要非常对称。当然,中间层中的狭缝需要形成得使其延伸到孔。
当冲出所述孔时,形成如上所述的边缘面,即位于下部分的孔边缘面垂直于顶面延伸,而在上部分的边缘面相对顶面倾斜延伸。
另外,毛细管通道的供应入口位于台阶边缘上。然后不对称地冲出孔。此实施例也使病人易于输入一滴血。与生产包括下部分倾斜边缘面的生物传感器相比,此实施例的生产较容易,在使用中提供相似的优点。
特别是,以这种方式生产的生物传感器适合于测定,特别是血糖、尿素、乳酸、胆固醇、维生素、肌钙蛋白、肌红蛋白的血液水平。
本发明另外具有优势的实施例在权利要求中阐述。
下面将参考附图并通过实施例详细解释本发明,附图包含的内容是本发明的实质,附图中:
图1是生物传感器的分解图;
图2表示折叠前生物传感器基板;
图3表示折叠过程中生物传感器的基板;
图4是图1到3的生物传感器供应入口的放大剖视图。
图1是生物传感器的分解图。生物传感器的设计是用于插在评价设备中,并具有包括触点14的相应部分15,当插入评价设备的狭缝时触点14用于电连接。生物传感器包括上部分2和下部分3,二者都是由厚度10μm-200μm的塑料膜制成。中间层5插在上部分2和下部分3之间,并将上、下部分互相连接在一起。上部分2设有气孔7,其功能在后面解释。在其靠近中间层5的表面上,上部分2具有两个电极10和11,但是为了更好地表示出来,其在图1中位于远离中间层5的表面一侧。下部分3同样设有电极8、9。上部分2和下部分3将中间层5夹在中间,从而电极10与电极8直接相对,而电极9与电极11直接相对。
中间层5中具有狭缝6,经过成对的电极9、11和8、10延伸到气孔7。所述狭缝6从生物传感器的边缘开始,这将在下面解释。狭缝6与上部分2和下部分3一起形成毛细管通道20,用于输送体液进行分析。狭缝终止在位于生物传感器边缘的供应入口16。中间层由两层制成,包括施加在下部分上的漆层和施加在漆层上用于固定上部分上的粘结剂层。
电极8、9连接到在下部分3上的触点14,而电极10、11连接到在上部分2上的相同的触点14上。
下部分3、中间层5和上部分2相互对齐接合在一起,为了对齐在所述三部分的每一部分上设有对齐结构25。所述结构可以是,例如,互相对齐的槽或缺口。一旦它们对齐,成对电极的电极11、9和8、10将在毛细管通道20中精确地相互对置。
生物传感器的边缘在供应入口16附近的区域设有凹口17,所述凹口17易于待分析体液,例如,从病人指尖采集的血液的涂敷。下部分3或上部分2的边缘面18和19被设计成如图4所示。图4表示沿毛细管通道20通过生物传感器的部分剖视图。凹口17在下部分2上的边缘面18垂直于下部分3的顶面延伸。相反,凹口17在上部分2上的边缘面19相对于上部分2的顶面是倾斜的。在这种情况下,边缘面18和19互相的排列位置使边缘面19突出下部分3边缘的边界。边缘面19相对于下部分3顶面的倾斜角度为30°到40°。所述倾斜延伸的边缘面起到旋转保护和定中心的作用,有助于病人一滴血,例如指尖上的,进入供应入口16。冲孔24的边缘面18和19示于图4中。另外可以选择的是,边缘18、19可以设计成,当它们二者相对顶面具有相同角度时,所述边缘面中的一个稍微突出,如图4中虚线所示的边缘面19a。
图2表示图1生物传感器的另一个实施例。在此实施例中,上、下部分2、3沿折叠线4互相连接在一起,即它们是基板1上的集成部分,而在图1中二者是相互分离的。所述基板1上印有电极8到11以及触点14和各自的连线。如同上述图1的实施例,通过印刷的方法在上部分2或下部分3上施加中间层5。接着,沿折叠线4折叠基板1,如果需要的话,在折叠线4的区域中,为了保证甚至较厚基板1的折叠,在基板1与印刷电路相反一侧的表面上形成相应的槽。下面参考图3解释所述折叠是如何进行的。
毛细管通道终止于生物传感器的边缘,折叠线4则位于此处。相应地,凹口17在基板中被设置成透镜形状的冲孔24。
由上部分2、下部分3和狭缝6形成的血管通道可被设置成非直线的或倾斜的,为达此目的,毛细管通道从供应入口16到气孔7变宽或变细,这将产生不同的流动特性。如果毛细管通道从供应入口16到气孔7变细,则得到体液较慢流动的特性。如果毛细管通道20从供应入口16到气孔7变宽,则得到较快流动的特性。
气孔7是关键的,从而毛细管力使体液以足够的速度吸入毛细管通道20。
将含酶物质涂敷到成对电极8、11和9、10中电极8或11中的一个以及电极9或10中的一个上。在此期间可以使用以下酶中的一种:乳酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、胆固醇酯酶、尿酸酶、黄嘌呤氧化酶、过氧化物酶、脲酶、转氨酶、胆固醇氧化酶、氨基氧化酶、谷氨酸氧化酶、肌氨酸氧化酶、肌氨酸氨基水解酶和脱氢酶。
下面描述测量的工作原理。
按如下方法生产图2的传感器。首先,制造基板1,例如,从一块大板上冲下来。适合的惰性塑料,特别是薄膜材料,适于用作基板的材料。
接着,冲出气孔7和冲孔24。采用特殊的冲压方法来制作冲孔24,从而在一个单独的步骤中同时冲出直边缘面18和斜延伸边缘面19。为达此目的,使用具有两台阶的刀,首先用第一刀部分冲出直边缘界面的冲孔24,随后用第二刀部分冲出上部分2的倾斜边缘面19。在简化的防止传感器上下颠倒使用的形式中,直边缘并不互相准确对齐,冲孔24需要偏心冲压,例如相对折叠线4略微偏移,从而边缘面19a相对于对称于折叠线4的边缘面18略微移动。这样不再需要使用两台阶刀的特殊冲压方法。
冲压操作后,使用本身是公知的丝网印刷方法形成导电结构,所述导电结构包括电极8到11、触点14以及相应的连线。金是导电结构所选择的材料,因为它有好的接触性能,但也可以使用石墨、铜、铝、银、铂等等。
下部分3具有安放触点14的区域15,所述区域15被设计成用于插入评价设备。
此后,在区域15或者在基板1边缘靠近区域15的位置形成印痕,印痕以后作为光导元件21和22。如果光从其中插有生物传感器的评价设备入射到所述光导元件21或22,所述元件则发出具有入射光颜色的光。这将作为病人的信息信号。
在导电结构印完后,通过丝网印刷方法在下部分2上施加中间层5。首先,印刷具有适合结构的漆层。漆的厚度为2-5mm,并且不能覆盖狭缝20周围的区域以及电极8和9。漆作为隔片并直接附着在下部分3上。在漆上施加一薄层粘结剂层。所述粘结剂是特殊的,不能损伤以后进入的酶。在印刷中,粘结剂的结构也应使狭缝6从气孔7到冲孔24保持畅通。由粘结剂形成的中间层5也可以施加在上部分2。
在过程中的这一阶段,如果可以将制造过程中断所需的时间长度,但需要在中间层5的粘结剂上覆盖一层保护膜。这样做的优点在于随后的步骤,即在成品传感器达到消费者之前,可以在很短时间内影响包含酶、某些情况下使用易腐烂物质的步骤。基于这一点,可以预先制造大量的基板1。
为了完成生物传感器,在下部分的电极8、9或者上部分2的电极10、11上施加含酶的糊状物质,在某些情况下是在去除保持膜之后进行。在这种情况下,所述的物质的粘度应使物质不在电极之间流动并且不混合。将粘度设置在这种程度,允许不同制作的糊剂施加到两电极上。涂覆后,糊的厚度为2到11μm。
接着沿折叠线4折叠基板1,从而作为中间层5的粘结剂将下部分2和上部分3结合在一起。这个折叠操作如图3中的箭头23所示,但是为了更清楚地显示,图中没有示出中间层5。这样,生物传感器可以使用了。
下面描述生物传感器的使用。
首先,将生物传感器插入评价设备中,与触点14形成电气连接,从而与电极8到11形成连接。
接着,例如当要测定血糖水平时,需要刺破病人指尖,得到一滴血。随后,病人将有一滴血的手指放在凹口17中。供应入口16的边缘面设计对于病人的对中功能是有益的:他不需要向着凹口17斜着移动手指,但是边缘面,如倾斜边缘面19,自动将其手指导入到供应入口16。
在毛细管力作用下,血液通过成对电极11、12和10、8被吸入毛细管通道20,根据毛细管通道20设计成非直线的或倾斜的毛细管通道,毛细管力大小不同。
接着,在每一对电极之间发生如下的过程。
在每对电极的一个电极上的糊含有物质特异性的酶,从而将产生氧化还原反应,其中的电子从被测物质如葡萄糖转移到使被测物质转变的酶上再进入到被测物质的代谢物中。此后,电极从含在物质中的酶转移到电极上,在某些情况下,这可以通过公知的介体例如二茂铁完成。
测量以这种方式产生的电流。除了电化学测量外,还可以测量导电率。
接着,在一段时间连续观测电化学的变化,得到一条曲线,参考各种特征值,例如斜率、绝对高度等等可以做出评价。这对于本领域内熟知人员是公知的。
根据从测量中得到的读数,接着评价设备显示出血液中被测物质的含量。在这种情况下,被测物质的定性指示可以是,例如是否超过限定值的是/否描述;但是也可以给出定量测定,例如显示出浓度。当超过所设定的限定值时,也可以提供另外的描述,或者核对测量结果的真实性。
由于至少具有两对电极,生物传感器可以从一个单独的体液样品中得到几个读数。为达此目的,含有不同酶的不同糊被提供在成对的电极上。另外,可以使用一对电极作为参考测量。除了所用物质中不含任何酶之外,参考测量的条件对应于上述血糖水平的测量,否则,如果可能的话,所用物质具有相同的性能。接着参考测量也可以与特定的限定值对比,例如为了进行真实性核对。另外,根据与具有含酶糊的一对电极的测量相同的标准评价所述参考测量,其中参考测量的测量结果作为零点值。这将改善测量的精确性,例如上述的EP-A0 359 831也公开了这一点。
在进行所述测量时,光导元件21、22用于将信息输送到病人。例如,评价设备中的光导元件21可以耦合到红色LED,光导元件22可以耦合到绿色LED。这可以指示病人,生物传感器插入评价设备后是否准备好测量。例如耦合到绿色LED的光导元件21可以在病人将体液送入供应入口16过程中发光。如果评价设备检测到已经有足够的体液,光导元件21、22的发光可以切换,相应地,例如用红光,指示病人有效测量已经完成,或者传感器元件没有准备好接收另外的体液。
Claims (15)
1.一种测定体液特别是血液中物质的生物传感器,所述生物传感器包括:
上部分(2)和下部分(3),相互位于对方的顶部,以及
中间层(5),位于上部分(2)和下部分(3)之间并且在其中形成狭缝(6),其中
所述上部分(2)、所述下部分(3)和所述狭缝(6)形成毛细管通道(20),从生物传感器边缘形成的供应入口(16)延伸到上或下部分(2,3)中形成的气孔(7),以及
设有电极和含酶物质,允许电化学测量被测定的物质,其特征在于,
上部分(2)和下部分(3)均具有至少一个电极(8,9,10,11)位于毛细管通道(20)的区域内,所述电极在毛细管通道(20)中相互对置排列成对,含酶物质(12,13)被施加在至少一对电极的至少一个电极(8,9)上。
2.如权利要求1所述的生物传感器,其特征在于,上和下部分(2,3)是基板(1)的一部分,基板沿折叠线(4)折叠,上和下部分(2,3)在折叠线处连接在一起。
3.如权利要求2所述的生物传感器,其特征在于,电极(8,9,10,11)通过导电带连接到触点(14),所述触点(14)接触上和/或下部分(2,3)的一个区域,所述区域优选地从下或上部分(3,2)上突出并用于插入评价设备。
4.如权利要求2或3所述的生物传感器,其特征在于,供应入口(16)位于生物传感器上由折叠线(4)形成的边缘上。
5.如上述权利要求中任一项所述的生物传感器,其特征在于,供应入口(16)被设置成上和下部分(2,3)中弯曲凹口(17)的形式。
6.如权利要求5所述的生物传感器,其特征在于,在下部分(3)中凹口(17)具有垂直下部分(3)顶面的边缘面(18),在上部分(2)中它具有相对上部分(3)顶面倾斜的边缘面(19)。
7.如权利要求3所述的生物传感器,其特征在于,中间层(5)中狭缝(6)的宽度,从面对远离供应入口(16)看,增大或减小,从而把毛细管通道(20)设置成倾斜的毛细管通道。
8.如权利要求3所述的生物传感器,其特征在于,在包括突出区域(15)的上或下部分(2,3)的一个边缘或两个边缘上形成光导元件(21,22)。
9.如上述权利要求任一项所述的生物传感器,其特征在于,含酶物质中的酶选自:乳酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、胆固醇酯酶、尿酸酶、黄嘌呤氧化酶、过氧化物酶、脲酶、转氨酶、胆固醇氧化酶、氨基氧化酶、谷氨酸氧化酶、肌氨酸氧化酶、肌氨酸氨基水解酶和脱氢酶。
10.一种生产如上述权利要求任一项所述的生物传感器的方法,所述方法包括以下步骤:
a)生产基板,基板包括两个互相连接的部分并沿着折叠线可折叠,基板的一个所述部分形成生物传感器的上部分,另一个所述部分形成下部分;
b)在基板上形成一个通孔;
c)施加包括电极的导电结构,电极通过导体连接到上或下部分的触点,其中至少一个电极布置在上部分上,相同数量的电极布置在下部分上;以及
d)在上或下部分上施加中间层,所述中间层设有狭缝延伸到孔并布置在上或下部分的电极上面。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,在步骤d)之后执行如下的步骤:
e)将含酶物质施加到排列在狭缝中的每一个电极上。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,在步骤e)之后,沿折叠线折叠基板,使中间层位于上和下部分之间,并且由狭缝、上部分和下部分形成毛细管通道,在毛细管通道中上和下部分上的电极相互对置排列成对。
13.如上述方法权利要求任一项所述的方法,其特征在于,优选地在步骤c)之前,优选地在基板的折叠线区域冲出透镜状的孔,所述孔的形成使折叠过程中下部分的孔边缘落在上部分的孔边缘区域内,并且由此形成的狭缝延伸到所述孔。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,当冲出孔时,下部分的孔边缘具有垂直的边缘面,上部分的孔边缘具有倾斜的边缘面,并且在折叠过程中下部分的孔边缘靠在上部分的孔边缘。
15.使用如上述权利要求1到9任一项所述的生物传感器测定至少一种血液参数,优选地选自以下的组:血糖水平、尿素、乳酸、胆固醇、维生素、肌钙蛋白和肌红蛋白。
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---|---|---|---|
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---|---|
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WO (1) | WO2002000918A2 (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100432659C (zh) * | 2004-03-02 | 2008-11-12 | 松下电器产业株式会社 | 生物传感器 |
CN102375051A (zh) * | 2010-07-12 | 2012-03-14 | 爱科来株式会社 | 生物传感器和生物传感器制作方法 |
CN101308134B (zh) * | 2008-06-27 | 2012-09-12 | 江苏英特神斯科技有限公司 | 一种全血乳酸/血糖测试条及一体化采血针 |
CN102713611A (zh) * | 2010-02-02 | 2012-10-03 | 霍夫曼-拉罗奇有限公司 | 生物传感器及制造方法 |
CN103038637A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-04-10 | 霍夫曼-拉罗奇有限公司 | 用于制造双生物传感器测试条的方法 |
CN101454667B (zh) * | 2005-12-27 | 2013-04-24 | 拜尔保健有限公司 | 使用带有至少一个孔的基板的电化学传感器系统及其制造方法 |
CN103091377A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-05-08 | 三诺生物传感股份有限公司 | 生物传感器 |
CN103226150A (zh) * | 2007-10-30 | 2013-07-31 | 松下电器产业株式会社 | 分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置及分析方法 |
CN103718032A (zh) * | 2011-04-20 | 2014-04-09 | 西拉格国际有限责任公司 | 具有载体场的电化学传感器 |
CN105513727A (zh) * | 2008-03-19 | 2016-04-20 | 埃普科斯股份有限公司 | 膜传感器和用于制造膜传感器的方法 |
CN105572334A (zh) * | 2007-04-27 | 2016-05-11 | 雷迪奥米特医学公司 | 用于体液的传感器组件 |
CN107864669A (zh) * | 2015-07-06 | 2018-03-30 | 富士胶片株式会社 | 血液检查试剂盒及使用血液检查试剂盒的分析方法 |
CN107917942A (zh) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 广州好芝生物科技有限公司 | 一种电极系统及含有该电极系统的试条和仪器 |
CN110702761A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-01-17 | 深圳市刷新智能电子有限公司 | 一种微型组装式生物传感器结构 |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6855243B2 (en) * | 2001-04-27 | 2005-02-15 | Lifescan, Inc. | Electrochemical test strip having a plurality of reaction chambers and methods for using the same |
US7431820B2 (en) | 2001-10-10 | 2008-10-07 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
EP1331482A1 (de) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | BMS Sensor Technology SA | Konjugat zur Bestimmung von Antigenen mittels Biosensoren |
ES2320871T3 (es) | 2002-07-18 | 2009-05-29 | Panasonic Corporation | Aparato de medicion con un biosensor. |
US6939450B2 (en) | 2002-10-08 | 2005-09-06 | Abbott Laboratories | Device having a flow channel |
US20040214345A1 (en) * | 2003-04-23 | 2004-10-28 | Matzinger David P. | Ambidextrous capillary-filled test strip |
JP4038575B2 (ja) * | 2003-07-25 | 2008-01-30 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | バイオセンサ、バイオセンサ装置またはバイオセンサの保存方法 |
US7419573B2 (en) | 2003-11-06 | 2008-09-02 | 3M Innovative Properties Company | Circuit for electrochemical sensor strip |
US7294246B2 (en) * | 2003-11-06 | 2007-11-13 | 3M Innovative Properties Company | Electrode for electrochemical sensors |
US7387714B2 (en) | 2003-11-06 | 2008-06-17 | 3M Innovative Properties Company | Electrochemical sensor strip |
EP3273232A2 (en) | 2003-12-04 | 2018-01-24 | Panasonic Healthcare Holdings Co., Ltd. | Method of measuring blood component, sensor used in the method, and measuring device |
EP3285068B1 (en) | 2003-12-04 | 2020-02-12 | PHC Holdings Corporation | Method of electrochemically measuring hematocrit (hct) |
US7807043B2 (en) * | 2004-02-23 | 2010-10-05 | Oakville Hong Kong Company Limited | Microfluidic test device |
JP4689601B2 (ja) | 2004-04-19 | 2011-05-25 | パナソニック株式会社 | 血液成分の測定方法、それに用いるバイオセンサおよび測定装置 |
CN1950694B (zh) * | 2004-05-06 | 2010-04-14 | 松下电器产业株式会社 | 传感器、测量装置以及测量方法 |
KR101330785B1 (ko) * | 2004-05-21 | 2013-11-18 | 아가매트릭스, 인코포레이티드 | 전기화학 셀 및 전기화학 셀 제조 방법 |
CA2571648A1 (en) * | 2004-06-22 | 2005-12-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sensor chip and manufacturing method thereof |
JP2006010352A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | センサチップ及びその製造方法 |
JP4518846B2 (ja) * | 2004-06-22 | 2010-08-04 | 住友電気工業株式会社 | センサチップの製造方法及びセンサチップ |
JP4807493B2 (ja) * | 2004-12-03 | 2011-11-02 | 住友電気工業株式会社 | センサチップ及びその製造方法 |
EP1960772A1 (en) * | 2005-11-21 | 2008-08-27 | Inverness Medical Switzerland GmbH | Test device |
JP4665135B2 (ja) * | 2006-02-03 | 2011-04-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | バイオセンサーの製造法 |
JP4670013B2 (ja) * | 2006-02-03 | 2011-04-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | バイオセンサーおよびその製造法 |
JP4649594B2 (ja) * | 2006-02-03 | 2011-03-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | バイオセンサーおよびその製造法 |
JP4635258B2 (ja) * | 2006-03-02 | 2011-02-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | バイオセンサー |
JP4635260B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2011-02-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | バイオセンサーおよびその製造法 |
JP2008003065A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | バイオセンサチップの製造方法およびこの製造方法により製造されたバイオセンサチップ |
WO2008040997A1 (en) | 2006-10-05 | 2008-04-10 | Lifescan Scotland Limited | A test strip comprising patterned electrodes |
US9046480B2 (en) | 2006-10-05 | 2015-06-02 | Lifescan Scotland Limited | Method for determining hematocrit corrected analyte concentrations |
KR100812691B1 (ko) * | 2007-03-19 | 2008-03-13 | 영동제약 주식회사 | 전극을 이용한 질병진단용 바이오센서 |
KR20150013343A (ko) * | 2007-07-23 | 2015-02-04 | 아가매트릭스, 인코포레이티드 | 전기화학적 테스트 스트립 |
JP4874899B2 (ja) * | 2007-09-04 | 2012-02-15 | グンゼ株式会社 | バイオセンサ及びその製造方法 |
WO2010014978A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Brown University | Determination of circulating 1alpha, 25 (oh) 2d3 by enzyme electrode |
TWM346412U (en) * | 2008-08-01 | 2008-12-11 | Biomedix Taiwan Co Ltd | Biochemical sensor |
KR101104400B1 (ko) * | 2009-06-02 | 2012-01-16 | 주식회사 세라젬메디시스 | 생체물질을 측정하는 바이오센서 |
US20110079522A1 (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Lifescan Scotland Limited | Multi-analyte test strip with inline working electrodes and shared opposing counter/reference electrode |
WO2012008370A1 (ja) * | 2010-07-12 | 2012-01-19 | グンゼ株式会社 | バイオセンサ |
CN103269641B (zh) * | 2010-12-30 | 2015-08-12 | 霍夫曼-拉罗奇有限公司 | 用于提供有效生物传感器的方法 |
US20130084590A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Lifescan Scotland Ltd. | Analytical test strip with bodily fluid phase-shift measurement electrodes |
WO2013073072A1 (ja) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | 株式会社村田製作所 | ヘマトクリット値の測定方法およびこの測定方法を用いた定量分析方法並びにセンサチップ |
DE102012201843A1 (de) * | 2012-02-08 | 2013-08-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung und Verfahren zur elektrischen Detektion von flüssigen Proben mit Lateral Flow Assays |
US8992750B1 (en) | 2012-07-02 | 2015-03-31 | Roche Diagnostics Operations, Inc. | Biosensor and methods for manufacturing |
GB2511346B (en) * | 2013-02-28 | 2015-07-22 | Cilag Gmbh Int | Electrochemical-based analytical test strip with folded contact pad protrusions |
JP6963268B1 (ja) * | 2020-10-24 | 2021-11-05 | エレファンテック株式会社 | フローセル |
WO2022091424A1 (ja) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | エレファンテック株式会社 | ウェルプレート |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989009397A1 (en) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biosensor and process for its production |
US5264106A (en) * | 1988-10-07 | 1993-11-23 | Medisense, Inc. | Enhanced amperometric sensor |
US5264103A (en) * | 1991-10-18 | 1993-11-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biosensor and a method for measuring a concentration of a substrate in a sample |
KR970010981B1 (ko) * | 1993-11-04 | 1997-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 알콜농도 측정용 바이오센서 및 바이오센서 제조방법과 바이오센서를 이용한 음주 측정기 |
WO1995022051A1 (en) * | 1994-02-09 | 1995-08-17 | Abbott Laboratories | Diagnostic flow cell device |
DE69809391T2 (de) * | 1997-02-06 | 2003-07-10 | Therasense Inc | Kleinvolumiger sensor zur in-vitro bestimmung |
US6033866A (en) * | 1997-12-08 | 2000-03-07 | Biomedix, Inc. | Highly sensitive amperometric bi-mediator-based glucose biosensor |
JP3896435B2 (ja) * | 1997-12-17 | 2007-03-22 | アークレイ株式会社 | センサおよびセンサ集合体 |
JP3874321B2 (ja) * | 1998-06-11 | 2007-01-31 | 松下電器産業株式会社 | バイオセンサ |
JP2000065777A (ja) * | 1998-08-21 | 2000-03-03 | Nok Corp | バイオセンサ |
-
2000
- 2000-06-30 EP EP00113906A patent/EP1167538A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-06-25 CN CN01811874.7A patent/CN1439058A/zh active Pending
- 2001-06-25 AU AU2001279683A patent/AU2001279683A1/en not_active Abandoned
- 2001-06-25 JP JP2002506232A patent/JP2004506178A/ja active Pending
- 2001-06-25 WO PCT/EP2001/007164 patent/WO2002000918A2/de active Application Filing
- 2001-06-25 US US10/312,939 patent/US20040043477A1/en not_active Abandoned
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7622026B2 (en) | 2004-03-02 | 2009-11-24 | Panasonic Corporation | Biosensor |
CN100432659C (zh) * | 2004-03-02 | 2008-11-12 | 松下电器产业株式会社 | 生物传感器 |
CN101454667B (zh) * | 2005-12-27 | 2013-04-24 | 拜尔保健有限公司 | 使用带有至少一个孔的基板的电化学传感器系统及其制造方法 |
US9668683B2 (en) | 2005-12-27 | 2017-06-06 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Electrochemical sensor system using a substrate with at least one aperture and method of making the same |
US10010279B2 (en) | 2005-12-27 | 2018-07-03 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Method of determining an analyte concentration of a fluid |
CN105572334A (zh) * | 2007-04-27 | 2016-05-11 | 雷迪奥米特医学公司 | 用于体液的传感器组件 |
CN103226150A (zh) * | 2007-10-30 | 2013-07-31 | 松下电器产业株式会社 | 分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置及分析方法 |
US9757722B2 (en) | 2007-10-30 | 2017-09-12 | Panasonic Healthcare Holdings Co., Ltd. | Microchannel analyzing device having a filling confirmation region |
CN104062454B (zh) * | 2007-10-30 | 2016-01-20 | 松下健康医疗控股株式会社 | 分析用仪器 |
US10543484B2 (en) | 2007-10-30 | 2020-01-28 | Phc Holdings Corporation | Analyzing device having an inlet with a liquid reservoir |
CN104062454A (zh) * | 2007-10-30 | 2014-09-24 | 松下健康医疗器械株式会社 | 分析用仪器 |
CN103226150B (zh) * | 2007-10-30 | 2015-01-21 | 松下健康医疗器械株式会社 | 分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置及分析方法 |
US10933413B2 (en) | 2007-10-30 | 2021-03-02 | Phc Holdings Corporation | Analyzing device having spot application section with inclined face |
US9134286B2 (en) | 2007-10-30 | 2015-09-15 | Panasonic Healthcare Co., Ltd. | Analyzing device, analyzing apparatus using the device, and analyzing method |
CN105513727A (zh) * | 2008-03-19 | 2016-04-20 | 埃普科斯股份有限公司 | 膜传感器和用于制造膜传感器的方法 |
CN101308134B (zh) * | 2008-06-27 | 2012-09-12 | 江苏英特神斯科技有限公司 | 一种全血乳酸/血糖测试条及一体化采血针 |
CN102713611B (zh) * | 2010-02-02 | 2015-04-01 | 霍夫曼-拉罗奇有限公司 | 生物传感器及制造方法 |
CN102713611A (zh) * | 2010-02-02 | 2012-10-03 | 霍夫曼-拉罗奇有限公司 | 生物传感器及制造方法 |
CN103038637A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-04-10 | 霍夫曼-拉罗奇有限公司 | 用于制造双生物传感器测试条的方法 |
CN102375051B (zh) * | 2010-07-12 | 2014-07-30 | 爱科来株式会社 | 生物传感器和生物传感器制作方法 |
CN102375051A (zh) * | 2010-07-12 | 2012-03-14 | 爱科来株式会社 | 生物传感器和生物传感器制作方法 |
CN103718032B (zh) * | 2011-04-20 | 2016-02-24 | 西拉格国际有限责任公司 | 具有载体场的电化学传感器 |
CN103718032A (zh) * | 2011-04-20 | 2014-04-09 | 西拉格国际有限责任公司 | 具有载体场的电化学传感器 |
CN103091377B (zh) * | 2013-02-05 | 2015-01-21 | 三诺生物传感股份有限公司 | 生物传感器 |
CN103091377A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-05-08 | 三诺生物传感股份有限公司 | 生物传感器 |
CN107864669A (zh) * | 2015-07-06 | 2018-03-30 | 富士胶片株式会社 | 血液检查试剂盒及使用血液检查试剂盒的分析方法 |
US10697870B2 (en) | 2015-07-06 | 2020-06-30 | Fujifilm Corporation | Blood test kit and analyzing method using the same |
CN107917942A (zh) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 广州好芝生物科技有限公司 | 一种电极系统及含有该电极系统的试条和仪器 |
CN110702761A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-01-17 | 深圳市刷新智能电子有限公司 | 一种微型组装式生物传感器结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002000918A3 (de) | 2002-03-28 |
EP1167538A1 (de) | 2002-01-02 |
US20040043477A1 (en) | 2004-03-04 |
WO2002000918A2 (de) | 2002-01-03 |
AU2001279683A1 (en) | 2002-01-08 |
JP2004506178A (ja) | 2004-02-26 |
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