CN220438232U - 检测用的生物传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种检测用的生物传感器，包括绝缘基板，进样口，供检测样本进入的进样通道，设置在绝缘基板上的导电层，导电层上分布有雕刻线和电极，在进样通道相对进样口另一端下方的导电层上设有由雕刻线围合而成的辅助区。本实用新型通过在导电层上设置辅助区，有效确保了生物传感器的检测准确性和稳定性。

Description

检测用的生物传感器

技术领域

本实用新型涉及生物医学检测领域，特别涉及用于检测的生物传感器。

背景技术

用于检测样本中被分析物含量的电化学传感器及其配套的检测仪已被广泛应用于疾病的日常监测中。例如糖尿病患者通常使用电化学传感器来监测日常血液中的葡萄糖浓度。

这类电化学传感器的基本结构包括：设置在绝缘基板上的电极系统，电极系统包括工作电极和对电极等多个或多种类型的电极，与被分析物反应的反应试剂覆盖在相应电极上。一个具有凹槽的样本中隔层位于电极上，带气孔的盖片覆盖在样本中隔层上，绝缘基板、中隔层和盖片形成了进样通道，电极系统的另一端设有与检测仪的触脚接触的触点。流进进样通道的样本与电极上的反应试剂反应产生电信号，检测仪根据这些电信号得出检测结果。

利用丝网印刷技术将导电材料印制在绝缘基板上形成电极、电极连接触点和引线是目前制备电化学传感器时通常采用的方法。利用丝网印刷方法制作电化学传感器，每个批次在某些参数上存在较大批间差。为了消除批间差对检测结果的影响程度，一般通过向检测仪中插入校准芯片以修正检测结果，从而克服批间差的问题。但是插入校准芯片不仅会增加操作者的操作步骤，而且若操作者忘记插入或插错校准芯片则会导致检测结果不准确。也有研究者采用例如中国专利ZL201210095096.5的方法来修正批间差异，通过在传感器上设置校正信息来实现。

为了解决上面提及检测步骤繁琐或制备工艺复杂的问题，中国专利ZL00803756.6提供了一种薄膜电极的形成方法，即预先在绝缘基板上均匀铺满薄膜状的导体层，通过激光蚀刻法形成电极。该方法制作精度较高，基本能保证不同批次生产的产品之间不存在批间差，或在无需校正的情况下，批间差的存在也不会影响检测结果。

这类传感器由于其导电层上仅依靠激光蚀刻法得到的雕刻线来分隔不同的电极或有一定用处的导电区块，因此电极与电极之间或电极与其相邻的导电区块应完全分开成断路状态。同样的为了保证测试结果的准确性，与中隔层开口槽中试剂层反应的电极面积应当在不同批次的传感器之间保持一致，并不会因为中隔层或试剂层的相对位置变化而发生改变。

考虑到实际生产工艺中中隔层或试剂层的位置不可避免地会因为工艺波动而发生偏离，因此本专利是基于上述需求而完成的，其目的在于提供一种简单的设计可以保证中隔层开口槽中与试剂层发生反应的电极面积不会发生改变，从而实现传感器性能的稳定性。

实用新型内容

本实用新型是基于所述传感器的基本要求而完成的，其目的在于提供一种简单的设计可以保证进样通道中与试剂层发生反应的电极面积不会发生改变。

本实用新型所述的生物传感器包含绝缘基板和设置在绝缘基板上的导电层，导电层上分布着雕刻线，电极形成于导电层上且由雕刻线分割而成。检测试剂被分配在样本接触端的全部或部分电极上，生物传感器包括有使待测物溶液进入的进样通道。所述电极由样本接触端向传感器触点端延伸，测试仪通过向电极施加电学信号而产生电反馈信号，或施加电学信号而促进待测物与电极上的试剂发生反应而产生电反馈信号，电反馈信号经由电极传导回测试仪实现定量检测。在将待测物与试剂反应产生的电学信号或传感器测试流程中需要的其他电信号传导至传感器触点端的过程中，不同传感器的进样通道中可以与试剂层发生反应的电极面积有较大偏差时，会导致电学信号的波动从而产生测试结果的偏差。为避免因中隔层或试剂层工艺波动产生的位置偏差导致的电极有效面积的改变，在传感器中隔层开口槽的最远端或者说在进样通道的最远端的导电层上设置有一个辅助区，该辅助区由雕刻线围合而成。通过设置这样的辅助区，简单高效地保证了同种类型不同批次的生物传感器进样通道内的电极有效面积的一致性，保证了传感器测试结果的准确性。

本实用新型的第一方面的生物传感器，中隔层开口槽中所有会与待测样本接触的电极上均覆盖有试剂层，此时位于中隔层开口槽最远端的辅助区至少有部分裸露在开口槽中，换句话说，此时中隔层开口槽的下边缘在辅助区下边缘的上面或与辅助区下边缘齐平，从而可以实现同种类型，不同生物传感器的中隔层开口槽中与试剂层反应的所有电极面积保持一致。

本实用新型的第二方面的生物传感器，中隔层开口槽中所有会与待测样本接触的部分电极上覆盖有试剂层。此时位于中隔层开口槽最远端的辅助区至少有部分被试剂层覆盖中，换句话说，此时试剂层的下边缘在辅助区下边缘的上面或与辅助区下边缘齐平，从而可以实现中隔层开口槽中与试剂层反应的所有电极面积保持一致。

上述的辅助区其形状、大小可以根据实际情况来设定。

对以上几个方面进一步展开说明。

本实用新型提供了一种生物传感器，包括绝缘基板，进样口，供检测样本进入的进样通道，设置在绝缘基板上的导电层，导电层上分布有雕刻线，以及由雕刻线分割而成的电极，位于进样通道区域内的部分或全部电极上设有试剂层，在进样通道相对进样口另一端下方的导电层上设有由雕刻线或由雕刻线和生物传感器边线围合而成的辅助区，所述辅助区的横向宽度大于或等于进样通道的宽度，且进样通道的下边缘在导电层上的投影落在所述辅助区内或辅助区的边界上。

优选的，辅助区位于进样通道的最远端。

进一步的，所述辅助区比电极更远离进样口。

进一步的，包括工作电极和对电极，所述辅助区比工作电极和对电极更远离进样口；或者电极包括工作电极、对电极和参比电极，所述辅助区比工作电极、对电极和参比电极更远离进样口。

进一步的，所述辅助区的一部分位于进样通道内。

进一步的，进样通道内的试剂层的下边缘位于辅助区内。

本实用新型提供了一种生物传感器，包括绝缘基板和设置在绝缘基板上的导电层，导电层被雕刻线分割形成电极，在中隔层开口的最远的端设置有一个辅助区。

本实用新型还提供了一种制备生物传感器的方法，包括以下步骤：在具有绝缘基板和导电层的原物料上，在导电层上蚀刻出形成雕刻线，并由雕刻线分割形成电极；将配制好的试剂添加在相应电极上；在电极上依次粘贴中隔层和上盖，形成带有进样通道的生物传感器；在进样通道相对进样口另一端下方的导电层上设有由雕刻线或由雕刻线和生物传感器层边线围合而成的辅助区，所述辅助区的横向宽度大于或等于进样通道的宽度，且进样通道的下边缘在导电层上的投影落在所述辅助区内或辅助区的边界上。

进一步的，辅助区位于进样通道的最远端。

进一步的，所述辅助区比电极更远离进样口。

进一步的，所述蚀刻方法为激光切割或激光打标。

进一步的，具体的步骤包括：步骤1：按预先设计的电极图形，在具有绝缘基板和导电层的原物料上进行激光蚀刻，蚀刻出电极图形。步骤2：将检测试剂添加在需要添加的相应电极上。步骤3：在电极上贴合中隔层和上盖，在生物传感器的进样端形成进样通道，获得半成品大卡。步骤4：使用切割刀具沿着预设的切割线将半成品大卡切割得到独立使用的成品生物传感器。

其中，步骤1中在生物传感器的导电层上蚀刻出可形成各图形的雕刻线。采用激光蚀刻以蚀刻出电极图形。蚀刻后形成雕刻线所述导电层选自金膜、钯膜、合金膜、碳膜及其他非金属导电层或其混合物。所述雕刻线的线宽范围为0.020mm～0.200mm。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在导电层上设置一定的辅助区，可以保证生物传感器在制备过程中发生不可避免的位置偏差时，也不会影响到电极有效面积的尺寸，保证了制备得到的生物传感器的检测准确性和稳定性。

附图说明

图1是实施例1方案的生物传感器的分解图。

图2是实施例1方案的生物传感器对应的导电层电极系统和雕刻线分布示意图。

图3是生物传感器的制作方法流程图。

图4是生物传感器导电层经激光雕刻形成的多联排排列的传感器基础单元A示意图。

图5是切割刀沿图4所示切割线50切割后形成的单排排列的传感器基础单元A的示意图。

图6中的a、b、c是中隔层在生物传感器上的三种位置，以及电极4上的试剂的不同分布情况。

图7是生物传感器中设置了辅助区，a、b、c是中隔层在生物传感器上的三种位置，以及电极上的试剂分布情况。

图8是辅助区不同的设计形状示意图。

图9是进样通道内试剂未铺满时的情况，a、b、c代表试剂的三种不同分布的情况。

图10是生物传感器中设置了辅助区，a、b、c代表试剂的三种不同分布的情况。

图11是辅助区的三种不同形状设计以及试剂分布情况。

图12是生物传感器上设有由雕刻线和生物传感器层边线围合而成的辅助区。

图13是电极4为1字型设置且含有辅助区的生物传感器。

图14是生物传感器上设有雕刻线和导电层的侧边线围合而成的辅助区

具体实施方式

以下，参考附图说明本实用新型的实施方案，另外，这里所示的实施案例只不过是一例，不一定限定于该实施方案。

实施例1：

如图1、图2和图7所示的生物传感器100，包括绝缘基板1，设置在基板上的导电层2，在导电层上经雕刻线31、31a、31b、32、32a、32b、33、34、41、42、43、44、45、46分割后形成的电极系统，电极系统包括工作电极5、对电极4和参比电极3，电极具有与样品接触的样本接触端101，与分析仪触脚接触的触点端102，试剂层6添加在样本接触端的相应电极上，具有开口槽81的中隔层8覆盖在电极的样本接触端，上盖9覆盖在中隔层8上，从而导电层2、开口槽81和上盖9形成供检测流体进入的进样通道，在通道内具有电极和试剂层，上盖9上开有通气孔91，通气孔位于开口槽上用于排出待测样本加入后进样通道内的气体，颜色层7上印刷有颜色或用于区分不同类型传感器符号，颜色层与中隔层8紧密粘合在一起。

图2是图1导电层2的正面视图，雕刻线是导电层2去除导电材料后留下的绝缘缝隙，所述雕刻线并不限于以雕刻的方式形成的缝隙。如图2所示，工作电极5由雕刻线32、33、34、42、43、44、32a、32b及侧边21和端边线22围合而成，对电极4由雕刻线33、34、42、44、45围合而成，参比电极3由雕刻线31、32、33、41、42、43、31a、31b及侧边23和端边线22围合而成。位于进样通道相对进样口另一端下方的导电层上设有由雕刻线围45合而成的辅助区60。在本例中，所述辅助区60位于电极4的区域内。所述辅助区60的横向宽度大于或等于进样通道的宽度，且进样通道的下边缘83在导电层上的投影落在所述辅助区内。如图7所示，所述辅助区的一部分位于在进样通道内。

以图3、图4、图5为例说明制作图1所示的生物传感器的一种方法。

步骤1：电极图形的激光蚀刻：按预先设计的电极图形，在具有绝缘基板和导电层的原物料上，用激光在导电层上蚀刻出电极图形，得到了多个传感器基础单元A的电极大卡。

步骤2：添加试剂层：配置检测试剂，将配制好的试剂添加在需要添加试剂的相应电极上。

步骤3：将中隔层8贴合在每个传感器基础单元A上。一般中隔层放置在生物传感器的样本接触端。

步骤4：将上盖9粘贴在每个中隔层8上，并进行辊压。

步骤5：上盖9贴合完成后，在上盖之上进行颜色层7的贴合和辊压，以获得半成品大卡。

步骤6：切割：使用切割刀具沿着预设的切割线将半成品大卡切割得到成品生物传感器。

以图2、图4、图5为例具体说明制作步骤，步骤1中采用激光蚀刻技术对绝缘基板表面的导电层2进行蚀刻，在导电层2上形成多条雕刻线31-34、31a、31b、32a、32b，雕刻线41-46，这些雕刻线内的导电层基本被清除干净并暴露出了绝缘基板。经雕刻线分割，在导电层上形成所需要的电极以及其他具有一定用处的雕刻线。当激光蚀刻完成后，获得电极大卡，所述的电极大卡在绝缘基板上包含有并排排列的多个可用于制作成品生物传感器的传感器基础单元A，每个传感器基础单元A包括绝缘基板、经雕刻线分割后形成的电极系统、雕刻线和经蚀刻形成的其他区块，在本例中电极系统包括工作电极5、对电极4和参比电极3。如图4所示，经蚀刻后形成两排尾对尾依次排列的传感器基础单元A(两个传感器基础单元A的触点端上下相对设立)，其中N表示0到n个，“共计N个”表示包括N个传感器基础单元A。

本实用新型所述雕刻线并不只能是直线，也可以是弧线、波浪线等曲线。横向雕刻线并不是指其需与生物传感器样本端和触点端的两端边平行，所述横向雕刻线可以与端边平行，也可以与端边成一定角度。纵向雕刻线也并不是指其需与生物传感器的两侧边平行，纵向雕刻线可以与侧边平行，也可以与侧边成一定角度。横向雕刻线或纵向雕刻线可以是直线，可以是是波浪线等形状。

电极图形的激光蚀刻的步骤1中，导电层内的雕刻线蚀刻行走路线通过软件进行控制。以图4为例，雕刻线32、44和33的形成方式是从激光连续不间断切割得到。雕刻线的路径和方向等具体实现方式，可根据实际产品的需求进行人为设计和软件控制，并不限于上述路径。雕刻线采用合适的激光蚀刻参数，例如雕刻线宽的范围为0.020mm～0.200mm，本实例使用雕刻线宽为0.080mm。

图4只是步骤1后形成的其中一种形式，也可以有其他的排列形式，只要能在后端工艺可有效切割传感器基础单元A。还可以以图4作为一个单元，经蚀刻后形成的电极大卡是多个图4所示单元的排列，例如以图4为重复单元且N为4，重复数为2，则制作完成的半成品可以是四排四列。

绝缘基板的材料为聚氯乙烯、聚对苯二甲酸、聚对苯二甲酸二醇酯、聚乙二醇酯等，本实例优选聚对苯二甲酸二醇酯。

导电层2的材料选自但不限于金、银、铂、钯、碳、石墨、导电玻璃等导电金属或导电非金属、或它们的混合物。导电层覆盖方法可采用印刷、涂布、电镀、溅射等，本实例使用以涂布方式形成的导电碳层(碳膜)，所述碳层厚度为1-30um，本例中使用的厚度约为8um，所述导电层的电阻为10Ω/□～100Ω/□，本例中优选为30Ω/□。

生物传感器的部分或全部电极可以配置有试剂层。所述试剂层采用特定的酶在缓冲体系的环境下对所测量的目标物质进行定量或者定性分析，一般包含以下成分：酶、电子媒介体、高聚物、崩解剂、表面活性剂、稳定剂和缓冲体系。根据检测项目的需要，所述的酶选自葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶、乳酸氧化酶、乳酸脱氢酶、尿酸氧化酶、胆固醇氧化酶或D-3-羟丁酸氧化酶等的一种或几种酶；所述电子媒介体选自钌化合物、铁氰化钾，二茂铁等的一种或几种；所述缓冲体系为琥珀酸钠、柠檬酸钠、哌嗪缓冲液、丙磺酸、PBS缓冲液或富马酸钠中的任意一种或多种；所述崩解剂为交联PVP、羧甲基淀粉钠、交联CCNa中的任意一种或几种；所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、双性离子表面活性剂或者非离子表面活性剂中的任意一种或几种；所述稳定剂为麦芽糖醇、海藻糖、BSA或蛋白保护剂中的一种或几种。上述组分配制完成后进行充分搅拌，使得组分充分溶解分散，形成均匀的溶液。在本例中，如图1的生物传感器包括试剂层6。

配置反应试剂的步骤2常采用点液、丝网印刷、滴涂、Slot-Die涂布等方法将具备一定化学成分的试剂混合物配置到生物传感器的特定电极上，形成试剂层。本实例优选采用丝网印刷将生化试剂以特定的图案和位置配置在特定电极上，所述特定图案和位置的生化试剂可与样本中的待检测物质发生反应，并产生一定的电信号，电信号经由导电材料传导至检测仪器并反馈至用户。所述丝网印刷所使用的网版，一般为聚酯、尼龙、不锈钢等材质，目数一般为250目～420目，所使用丝网丝径一般为27um～120um，所承受的最大张力一般为22～38N/cm；本实例优选采用305目34um丝径的尼龙网版，可承受最大张力为33N/cm。

上述经丝网印刷得到的固定图案和位置的试剂在进样通道中与样本接触并与样本中待测物质发生反应。进样通道形成于开口槽81和上盖9之间，上盖面向进样通道的表面为亲水层材料。具体来说，所述中隔层的材料通常为PET基底，并涂布有丙烯酸树脂系作为粘合材料。所述中隔层厚度一般为75um～150um，开口槽的宽度一般为0.7mm～1.8mm，本实例优选中隔层厚度为100um，镂空结构宽度优选1.2mm。

上盖9在位于进样通道的尾部处留有通气孔91，通气孔的形状可以是圆形、方形、矩形、线条型等其他形状，本实例优选气孔的形状为矩形。在本例中，所述亲水材料优选为3M产的9901P。亲水材料的通气孔可保证血样流入进样通道时腔体内原有空气顺利排出，保证样本可以顺利流畅流入腔体。

颜色层7一般是可印刷单面胶，表面一般印有商品名称，起到易于识别商品、保护生物传感器不受刮擦的损坏。

步骤5是一个可省略的步骤。例如若上盖本身可印刷有商品名称，可同时起到与颜色层相似的功能，则省略步骤5。或者，生物传感器的不需要颜色层，则省略步骤5。

切割步骤6中使用切割刀具沿着预设的切割线，具体来说，切割刀具沿着图4中的横向虚线50和纵向虚线51所示位置切割线，对半成品大卡切割并得到成品生物传感器。合适的切割方法包括但不限于滚刀滚切，模具冲切，斩切等。具体的，在本例中优选使用滚刀沿横向虚线50将如图4所示的半成品大卡滚切成如图5所示的含数个传感器基础单元A的半成品长条片材，然后再用滚刀沿竖向虚线51将半成品长条片材切割成成品生物传感器。为了更直观地说明滚刀的切割位置，以图4和图5作为步骤6切割过程的介绍时，在图4和图5中未显示中隔层、上盖和颜色层。步骤6所述的切割工序是传感器装配中重要的一个步骤之一，其效果直接影响传感器最终成品通过率和传感器的成品效果。标注在图4和图5上的虚线，在实际产品加工时是不存在的，下同。切割后，虚线50和51的位置即为生物传感器的边线，或也可称为生物传感器的边缘或生物传感器的侧边。

经过上述一系列的工序后，便可以得到独立的传感器，经过质检人员完成相关质检工作，将报废品、残次品筛选剔除，所得到的成品生物传感器将会进入到下一阶段包装出货阶段。

质检内容可以包括试剂层加样位置的判断，当试剂层分配位置超出了预设的范围，则会被质检人员检出而被判定为报废传感器。具体来说，当试剂层被分配后位置偏下而导致雕刻线41没有被试剂层覆盖，或试剂层被分配后位置偏上而导致雕刻线45没有被试剂层覆盖，则可以被认为是超出了预设的范围的报废传感器。

以下以图6和图7作为对比例进行详细阐述。图6不包含本实用新型所述辅助区，图7包含本实用新型所述辅助区。

图6中的a，b，c为传感器经激光蚀刻、试剂层印刷、中隔层贴合之后的三种不同情形的生物传感器正面示意图，其中被覆盖在试剂层和中隔层之下的激光蚀刻雕刻线使用虚线表示，覆盖在中隔层开口槽之中和电极之上的试剂层使用网状填充表示，同时为了说明效果，此示意图未显示上盖和颜色层，下同。图6中的a是中隔层套贴位置符合要求的传感器正面示意图，且导电层电极设计比图2电极设计少了雕刻线45围合的辅助区60。所述中隔层套贴位置满足设计者预设范围，即中隔层开口槽的边缘83与设计者预设的标记46的相对位置正常，并没有距离过大或者过小，此时工作电极5由雕刻线32、33、34、42、43、44、32a、32b及侧边线21和端边线22围合而成，对电极4由雕刻线33、34、42、44围合而成，参比电极3是由雕刻线31、32、33、41、42、43、31a、31b及侧边线23和端边线22围合而成。中隔层开口槽边线82、83、84和生物传感器端边线22共同组成了样本进样通道，在该进样通道内的所有电极上均覆盖有试剂层。当检测样本进入进样通道并浸满后，此时参与检测样本信号检测的电极3的电极有效面积为雕刻线41、43和中隔层开口槽边线82、84围合而成，而电极5的电极有效面积为雕刻线43、44和中隔层开口槽边线82、84围合而成，而电极4的有效面积为雕刻线44和中隔层开口槽边线82、83、84围合而成。

图6中的b和图6中的c为中隔层套贴发生偏差后所得到的两种类型的生物传感器正面示意图。图6中的b为中隔层套贴偏上的情况(偏上是指中隔层开口槽边线83相比图6中的a的开口槽边线更靠近进样口)，图6中的c为中隔层套贴偏下的情况(偏下是指中隔层开口槽边线83更远离加样口)。对比图6中的a、b、c可以发现，中隔层的套贴发生上下偏差时不会导致电极3和电极5的电极有效面积的变化；但是电极4在进样通道中与试剂层接触并参与检测待检测样本的有效面积会因为中隔层套贴位置的变化而变化，如图6中的b所示，中隔层套贴偏上的时候，电极4在进样通道中与试剂层接触并参与检测样本的有效面积(即图6的b中由雕刻线44和中隔层开口槽边线82、83、84围合而成的区域)比图6中的a的电极4的有效面积(即图6的a中由雕刻线44和中隔层开口槽边线82、83、84围合而成的区域)要小。如图6中的c所示，中隔层套贴偏下时，图6中的c中的电极4的有效面积(即图6的c中由雕刻线44和中隔层开口槽边线82、83、84围合而成的区域)要比图6中8的a的电极4的有效面积要大。基于这样的情况，在不同的传感器之间可能会因为中隔层套贴的偏差改变了电极的有效面积的问题导致测试信号的偏差，而进一步导致对测试结果的偏差，从而影响传感器的准确性。

如图7所示，为本实用新型图1、图2传感器经激光蚀刻、试剂层印刷、中隔层贴合之后的正面示意图，其中被覆盖在试剂层和中隔层之下的激光蚀刻雕刻线使用虚线表示，试剂层使用网状填充块表示，同时为了说明效果，此示意图未显示上盖和颜色层。图7中的a是中隔层套贴位置符合要求的传感器正面示意图，且导电层电极设计是比图6电极设计多了雕刻线45围合的辅助区60，该辅助区位于进样通道的最远端，至少有部分是覆盖于开口槽之下。此时工作电极5由雕刻线32、33、34、42、43、44、32a、32b及侧边线21和端边线22围合而成，对电极4由雕刻线33、34、42、44、45围合而成，参比电极3是由雕刻线31、32、33、41、42、43、31a、31b和侧边线23和端边线22围合而成。中隔层开口槽边线82、83、84和生物传感器边线22共同组成了样本进样通道区，在该进样通道内的所有电极上均覆盖有试剂层。当检测样本进入进样通道并浸满后，此时参与检测样本信号检测的电极3的有效面积为雕刻线41、43和中隔层开口槽边线82、84围合而成，而电极5的电极有效面积为雕刻线43、44和中隔层开口槽边线82、84围合而成，而电极4的有效面积为雕刻线44、45和中隔层开口槽边线82、84围合而成。

图7中的b和图7中的c为中隔层套贴发生偏差的两种类型的生物传感器，从图中可知，即使存在中隔层套贴发生偏差的情况，电极3、4、5的有效面积也始终不会改变。如图7中的b所示，中隔层套贴偏上的时候，电极4在进样通道中与试剂层接触并参与检测样本的有效面积(即图7的b中由雕刻线44、45和中隔层开口槽边线82、84围合而成的区域)与图7中的a的电极4的有效面积(即图7的a中由雕刻线44、45和中隔层开口槽边线82、84围合而成的区域)一样大。如图7中的c所示，中隔层套贴偏下时，图7中的c中的电极4的有效面积(即图7的a中由雕刻线44、45和中隔层开口槽边线82、84围合而成的区域)与图7中的a的电极4的有效面积一样大。

图7的设计方案中，所述三个电极3、4、5的电极有效面积仅与中隔层开口槽的宽度有关，而与中隔层上下方向的套贴位置，也即与中隔层开口槽上下套贴位置无关。通过由雕刻线45围合而成的辅助区，可以有效地固定进样通道内所有与试剂层接触的各电极的有效面积的一致性，从而保证产品的稳定性。

需要说明的是，图6、图7示意图仅表示中隔层开口槽中的所有电极都覆盖有试剂层的情况，也即所述试剂层的大小与中隔层开口槽大小一致或比其要大，本示意图仅用两者大小一致的情况做举例。

如图7所示的由雕刻线围合而成的辅助区的形状和大小，可根据产品设计的需要而不同，也可以是不规则形状，只需要满足所述辅助区位于进样通道的最远端，且至少有部分是暴露在开口槽下边缘的上方，如图8所示设计方案，由雕刻线45围合而成的不同形状的辅助区。

辅助区60可以是被雕刻线45围合而成的封闭区域，如图2所示和图13所示。如图13生物传感器包括工作电极5、对电极4和参比电极。其中，工作电极5由雕刻线32、33、34、42、43、44、32a、32b及侧边线21和端边线22围合而成，对电极4由雕刻线33、34、42、44、45围合而成，参比电极3是由雕刻线31、32、33、41、42、43、31a、31b和侧边线23和端边线22围合而成，辅助区由雕刻线45围合而成。

辅助区60也可以由雕刻线45和导电层的边线围合而成。如图12所示，辅助区60由雕刻线33、44、34和导电层的端边24围合而成的区域。如图14所示，生物传感器包括工作电极5，对电极4和参比电极3，工作电极5由雕刻线44、34、42、45和边线21围合而成，对电极4由32、43、33、42、34、44和边线21、22围合而成，参比电极3由41、32、42、33、42和边线21、22围合而成，辅助区60由电极45和边线21围合而成。

如图6和图12所示的生物传感器，当电极4在检测过程中不参与测试结果的计算时，例如电极4作为判断加样量是否足够的测试电极时，或者电极4根本就不参与任何测试时，电极4同样还可以作为辅助确保电极3和电极5的电极有效面积辅助区。

辅助区与电极相比更远离进样口。生物传感器包括工作电极和对电极时，所述辅助区比工作电极和对电极更远离进样口，当生物传感器包括工作电极、对电极、参比电极或其他可能需要用到的电极时，所述辅助区比前述电极更远离进样口。

实施例2

本实用新型实施例1所提供的辅助区的设计方案是基于中隔层开口槽中所有电极均被分配有试剂层的情况。但在实际应用过程中，当中隔层开口槽中并未布满试剂，仅有部分电极被分配有试剂层，此时辅助区的设计依然适用。

以下以图9和图10作为对比例进行详细阐述。

如图9所示，为传感器经激光蚀刻、试剂层印刷、中隔层贴合之后的正面示意图，其中被覆盖在试剂层和中隔层之下的激光蚀刻雕刻线使用虚线表示，覆盖在中隔层开口槽之中和电极之上的试剂层使用网状填充块表示，同时为了说明效果，此示意图未显示上盖和颜色层，下同。图9中的a是试剂层分配位置符合要求的传感器正面示意图。此时工作电极5由雕刻线32、33、34、42、43、44、32a、32b及侧边线21和端边22围合而成，对电极4由雕刻线33、34、42、44围合而成，而参比电极3是由雕刻线31、32、33、41、42、43、31a、31b及侧边23和端边22围合而成。中隔层开口槽边线82、83、84和生物传感器边线22共同组成了样本进样通道区，在该进样通道内的部分电极上覆盖有试剂层，所述试剂层使用网格状填充表示，其中试剂层下边缘为85。当检测样本进入进样通道并浸满后，此时参与检测样本信号检测的电极3的有效面积为雕刻线41、43和中隔层开口槽边线82、84围合而成的区域内，电极5的电极有效面积为雕刻线43、44和中隔层开口槽边线82、84围合而成的区域内，电极4的有效面积为雕刻线44和中隔层开口槽边线82、84及试剂层下边缘线85共同围合而成的区域内。

图9中的b和图9中的c为试剂层分配位置偏差后所得到的两种类型的传感器正面示意图。图9中的b为试剂层分配位置偏上的情况(偏上是指试剂层的下边缘85相比图9中的a的试剂下边缘更靠近进样口)，图9中的c为试剂层分配位置偏下的情况(偏上是指试剂的下边缘85相比图9中的a的试剂下边缘85更远离进样口)。对比图9中的a、b、c可以发现，试剂层分配位置的偏差不会导致电极3和电极5的电极有效面积的变化；但是电极4在进样通道中与试剂层接触并参与检测待检测样本的有效面积会因为试剂层分配位置的变化而变化。如图9中的b所示的试剂层分配位置偏上的时候，电极4在进样通道中与试剂层接触并参与检测样本的有效面积(即图9的b中由雕刻线44和中隔层开口槽边线82、84及试剂层下边缘线85共同围合而成的区域)比图9中的a的电极4的有效面积要小。如图9中的c中试剂层分配位置偏下时，图9中的c中的电极4的有效面积(即图9的c中由雕刻线44和中隔层开口槽边线82、84及试剂层下边缘线85共同围合而成的区域)要比图9中的a电极4的有效面积要大。基于这样的情况，在不同的传感器之间可能会因为试剂层分配位置的偏差改变了电极的有效面积问题导致测试信号的偏差，而进一步导致测试结果的偏差，从而影响传感器的准确性。

在对应于中隔层开口槽的末端区域设置有辅助区，则可以有效地避免图9设计方案遇到的问题。如图10所示，为传感器经激光蚀刻、试剂层印刷、中隔层贴合之后的正面示意图，其中被覆盖在试剂层和中隔层之下的激光蚀刻雕刻线使用虚线表示，试剂层使用网状填充块表示，同时为了说明效果，此示意图未显示上盖和颜色层。图10中的a是试剂层分配位置符合要求的传感器正面示意图，图10中的b和图10中的c为试剂层分配位置分别偏上和偏下，但偏差尺寸并未超出预期的传感器正面示意图，导电层电极设计是比图9电极设计多了雕刻线45围合的辅助区，该辅助区位于进样通道的最远端，并至少有部分是被覆盖于试剂层之下。此时工作电极5由雕刻线32、33、34、42、43、44、32a、32b及边线21和端边22围合而成，对电极4由雕刻线33、34、42、44、45围合而成，参比电极3是由雕刻线31、32、33、41、42、43、31a、31b及边线23和端边22围合而成。而中隔层开口槽边线82、83、84和生物传感器边线22共同组成了样本进样通道区，在该进样通道内的部分电极上覆盖有试剂层，试剂层的下边缘用85表示。当检测样本进入进样通道并浸满后，此时参与检测样本信号检测的电极3的有效面积为雕刻线41,43和中隔层开口槽边线82、84围合而成，电极5的电极有效面积为雕刻线43、44和中隔层开口槽边线82、84围合而成，电极4的有效面积为雕刻线44、45和中隔层开口槽边线82、84围合而成。

图10中的b和c为试剂层分配发生偏上或偏下的情况，从图中可知，即使存在试剂层分配位置上下偏差的情况，电极3、4、5的有效面积也始终不会改变。

如图10中的b所示为试剂层分配偏上的情况，电极4在进样通道中与试剂层接触并参与检测样本的有效面积(即图10的b中由雕刻线44、45和中隔层开口槽边线82、84共同围合而成的区域)与图10中的a的电极4的有效面积(即图10的a中由雕刻线44、45和中隔层开口槽边线82、84围合而成的区域)一样大。如图10中的c所示，位试剂层分配偏下的情况，图10中的c中的电极4的有效面积(即图10的c中由雕刻线44、45和中隔层开口槽边线82、84共同围合而成的区域)与图10中的a的电极4的有效面积一样大。

图10的设计方案中，所述三个电极3、4、5的电极有效面积仅与中隔层开口槽的宽度有关而与试剂层分配位置无关。通过由雕刻线45围合而成的辅助区，可以有效地固定进样通道内所有与试剂层接触的各电极的有效面积的一致性，从而保证产品的稳定性。

由雕刻线围合而成的辅助区的形状和大小，可根据产品设计的需要而不同，也可以是不规则形状，例如图11a所示，辅助区由雕刻线45和34围合而成的7字形区域，如图11b所示，辅助区由雕刻线45围合而成的面积较大的矩形，如图11中的c所示，辅助区由雕刻线45围合而成直角梯形。

Claims (6)

1.检测用的生物传感器，包括绝缘基板，进样口，供检测样本进入的进样通道，设置在绝缘基板上的导电层，导电层上分布有雕刻线，以及由雕刻线分割而成的电极，位于进样通道区域内的部分或全部电极上设有试剂层，其特征在于，在进样通道相对进样口另一端下方的导电层上设有由雕刻线或由雕刻线和生物传感器边线围合而成的辅助区，所述辅助区的横向宽度大于或等于进样通道的宽度，且进样通道的下边缘在导电层上的投影落在所述辅助区内或辅助区的边界上。

2.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，辅助区位于进样通道的最远端。

3.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述辅助区比电极更远离进样口。

4.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，电极包括工作电极和对电极，所述辅助区比工作电极和对电极更远离进样口；或者电极包括工作电极、对电极和参比电极，所述辅助区比工作电极、对电极和参比电极更远离进样口。

5.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述辅助区的一部分位于进样通道内。

6.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，进样通道内的试剂层的下边缘位于辅助区内。