DE10058397A1 - Anordnung für ein elektrochemisches Analyseverfahren und deren Verwendung - Google Patents

Anordnung für ein elektrochemisches Analyseverfahren und deren Verwendung

Info

Publication number
DE10058397A1
DE10058397A1 DE10058397A DE10058397A DE10058397A1 DE 10058397 A1 DE10058397 A1 DE 10058397A1 DE 10058397 A DE10058397 A DE 10058397A DE 10058397 A DE10058397 A DE 10058397A DE 10058397 A1 DE10058397 A1 DE 10058397A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
red
electrodes
working
arrangement according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10058397A
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Gumbrecht
Konrad Mund
Manfred Stanzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE10058397A priority Critical patent/DE10058397A1/de
Priority to US10/432,781 priority patent/US20040063152A1/en
Priority to EP01994590A priority patent/EP1344048B1/de
Priority to DE50107711T priority patent/DE50107711D1/de
Priority to CA2430044A priority patent/CA2430044C/en
Priority to JP2002544648A priority patent/JP3958686B2/ja
Priority to AT01994590T priority patent/ATE306663T1/de
Priority to PCT/DE2001/004438 priority patent/WO2002042759A1/de
Publication of DE10058397A1 publication Critical patent/DE10058397A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
    • G01N27/3277—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction being a redox reaction, e.g. detection by cyclic voltammetry

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Eine solche Anordnung enthält ein Elektrodensystem aus wenigstens drei Elektroden, wobei wenigstens eine Arbeitselektrode, eine Gegenelektrode und eine Referenzelektrode vorhanden sind. Gemäß der Erfindung ist die Referenzelektrode (R) derart angeordnet, dass sie zumindest Teilbereichen der zwei weiteren Elektroden (W¶ox¶, W¶red¶, C) benachbart ist. Vorzugsweise ist sie von diesen Teilbereichen gleich beabstandet. Das Elektrodensystem ist für das Redoxrecycling oder zum Erfassen von enzymgekoppelten Nachweisreaktionen geeignet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für ein elek­ trochemischen Analyseverfahren, mit einem Elektrodensystem aus wenigstens drei Elektroden, wobei wenigstens eine Ar­ beitselektrode, eine Gegenelektrode und eine Referenzelektro­ de vorhanden sind. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf spezifische Verwendungen der Anordnung mit dem Elektro­ densystem.
Bei elektroanalytischen Verfahren (siehe z. B. W. Buchberger "Elektrochemische Analyseverfahren" Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg (1998), Berlin) werden häufig Referenz­ elektroden benötigt, die ein vom Analyten unabhängiges stabi­ les Bezugspotential liefern müssen.
Eine klassische Referenzelektrode ist z. B. die Ag/AgCl-Elek­ trode, die aus folgender Anordnung besteht:
el. Leiter/Silber/Silberchlorid/KCl-Lösung/Diaphragma. Solche Referenzelektroden sind in ihren Ausführungsformen re­ lativ komplex aufgebaut und benötigen Volumina von einigen cm3.
Viele elektroanalytische Verfahren werden mit Hilfe der Tech­ nologien der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik miniatu­ risiert (Volumina wenige mm3), wobei jedoch die Möglichkeiten der Miniaturisierung von Referenzelektroden begrenzt sind.
Es kann z. B. eine Ag/AgCl-Schicht in Dünnfilmtechnik ausge­ führt werden und anstelle eines KCl-Lösungs-Volumens eine de­ finierte Chlorid-Ionen-Konzentration dem Analyten zugefügt werden.
Bei einigen mikro-elektroanalytischen Verfahren ist jedoch der Einsatz von Ag/AgCl-Schichten unerwünscht. Gründe dafür sind eine unvermeidbare Kontaminationsgefahr, fehlende Pro­ zesskompatibilität und hohe Kosten.
Bei einer speziellen Form der amperometrischen Analyse wird an einer Arbeitselektrode Wox ein zu detektierender Stoff Ared zu Aox oxidiert und an einer benachbarten Arbeitselektrode Wred wieder zu Ared reduziert. Dieser Vorgang des sog. Redox­ recyclings (Literatur: K. Aoki et al., J. Electroanal. Chem., 256 (1988), Seiten 269 bis 282, O. Niwa et al., Anal. Chem., 65 (1993), Seiten 1559 bis 1563) führt zu einer Signal­ verstärkung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, mit der die Messungen bei elektrochemischen Analyseverfahren verbessert werden.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruches 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Sachansprüchen angegeben. Weiterhin enthält die Erfindung auch bevorzugte Anwendungen der beschriebenen Anordnung mit dem Elektrodensystem.
Bei der Erfindung beinhaltet die Anordnung eine besondere Platzierung der Referenzelektrode im Elektrodensystem. Offen­ sichtlich ist die Tatsache, dass es sich beim analytischen Verfahren um Redoxrecycling handelt. Dabei ist an sich be­ kannt und wird vorausgesetzt, dass ein Redox-Paar, d. h. Ge­ misch aus oxidierter und reduzierter Form einer Verbindung A an einer elektrochemisch aktiven (Edel-)Metallelektrode in Lösung ein sog. Redox-Potential ausbildet. Dieses Redox- Potential lässt sich zur Realisierung einer Referenzelektrode ausnutzen.
Für einen Sensor auf der Basis des Redoxrecycling-Verfahrens braucht man Arbeitselektroden Wred und Wox, eine Gegenelektrode C und eine Referenzelektrode R. Mit der Erfindung wird die Referenzelektrode hinsichtlich der Potentialmessung besonders vorteilhaft ausgestaltet. Vorzugsweise sind alle Elektroden aus dem gleichen Material, insbesondere einem Edelmetall, ausgebildet.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentan­ sprüchen. Es zeigen jeweils schematisch
Fig. 1 eine Anordnung für das Redoxrecycling,
Fig. 2 die Draufsicht auf ein Elektrodensystem mit zwei Ar­ beitselektroden zur Verwendung bei Fig. 1,
Fig. 3 eine Abwandlung von Fig. 2 mit nur einer Arbeits­ elektrode,
Fig. 4 die Draufsicht auf ein Elektrodensystem mit parallel kreisförmig ausgebildeten Elektrodenfingern und
Fig. 5 den Querschnitt durch ein Substrat mit Arbeitselek­ troden und einer Referenzelektrode an der Oberfläche und einer Verarbeitungsschaltung im Innern eines Halbleiters.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer Elektro­ den-Anordnung mit Arbeitselektroden 2 und 3 einer Referenz­ elektrode 5, die sich auf einem Substrat 1 befinden. Es ist ersichtlich, dass die oxidierten Spezies AOx an den Arbeits­ elektroden WRed reduziert werden, bzw. die reduzierten Spezies ARed an den Arbeitselektroden (WOx) oxidiert werden. Dies führt in den Bereichen der Arbeitselektroden 1 und 2 zu einem zyklischen Prozess, dem sogenannten "Redoxrecycling". Die Re­ ferenzelektrode 3 ist am hochohmigen Eingang eines nicht dar­ gestellten Messverstärkers angeschlossen, sodass die Spezies AOx und ARed, die von beiden Seiten an die Referenzelektrode 5 herandiffundieren, ein Redoxpotential ausbilden, das sich ge­ mäß der Nernst'schen Gleichung ergibt zu:
E = E0 + RT/zF.ln(C(AOx)/C(ARed)) (1)
Dabei bedeuten
E: Redoxpotential
R: Gaskonstante
T: absol. Temperatur
z: Anzahl der Redox.-Elektronen
F: Faraday-Konstante
C(): Konzentration der Spezies ()
Die messtechnische Erfassung eines solchen Redoxpotentials erfordert eine hochohmige Referenzelektrode. Mitentscheidend für die Funktion eines solchen Referenzelektroden-Prinzips ist die Tatsache, dass das Redox-Potential nicht von den Ab­ soluten Konzentrationen der oxidierten und reduzierten Spe­ zies abhängt, sondern von dem Konzentrations-Verhältnis C(AOx)/C(ARed).
Als Beispiel für ein Redoxpaar sei p-Aminophenol/Chinon­ imin genannt:
Am entsprechenden Redoxprozess sind 2 Elektronen sowie 2 H+- Ionen beteiligt.
Dieses System kommt z. B. bei Enzym-gekoppelten Nachweisreak­ tionen zum Einsatz. Dabei wird das Enzym "Alkalische Phospha­ tase" als Label- bzw. Verstärkungs-Substanz eingesetzt. Alka­ lische Phosphatase ist in der Lage, p-Aminophenyl-Phosphat in p-Aminophanol und Phosphat zu spalten:
Das entstehende p-Aminophenol wird am Elektroden-System oxi­ diert bzw. das Redoxpaar p-Aminophenol/Chinonimin zyklisiert.
Vorteilhaft für die Funktion der Referenzelektrode ist die Tatsache, dass das Enzym-Substrat p-Aminophenyl-phosphat stets teil-hydrolysiert vorliegt und somit Spuren (ca. 0,1%) von p-Aminophenol vorliegen, die ihrerseits teil-oxidiert sind somit kleine Konzentrationen des Redoxpaares p-Amino­ phenol/Chinon-imin vorliegen.
Aufgrund der logarithmischen Beziehung in Gleichung 1 ergeben sich selbst bei erheblichen Konzentrationsunterschieden von oxidierter und reduzierter Form nur verhältnismäßig kleine Abweichungen des Redoxpotentials:
Letzteres wird an folgendem Beispiel erläutert: Unter der An­ nahme, dass das p-Aminophenol/Chinon-imin-Verhältnis nicht 1, sondern 100/l wäre, d. h. nur 1% des p-Aminophenols wäre zu Chinon-imin oxidiert, so ergäbe sich aufgrund der Nernst'schen Gleichung ein Unterschied des Redoxpotentials und somit der Referenzelektroden-Spannung von lediglich ca. 60 mV.
Somit würde eine Abweichung von 60 mV für die beiden Arbeits­ elektroden resultieren. Der Vorgang des Redox-Recyclings wird durch diese Abweichung kaum gestört, da die Spannungs-Diffe­ renz zwischen den beiden Arbeitselektroden (WOx und WRed) ca. 400 mV beträgt und aufgrund des Betriebs der Elektroden im Diffusionsgrenzstrom Variationen dieser Größenordnung (60 mV) einen zu vernachlässigenden Einfluss haben. Das Redox-Recyc­ ling wird zumindest in Gang kommen, wodurch sich das Verhält­ nis von p-Aminophenol und Chinon-imin gleich 1 nähert und so­ mit auch die Abweichungen der Referenzelektrodenspannung ge­ gen Null gehen.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform für ein Vier-Elektroden- System, bestehend aus zwei Arbeitselektroden WOx und WRed, die hier als sog. Interdigital-Elektroden 20 und 30 ausgeführt sind, einer Gegenelektrode C, die aus Symmetriegründen mit zwei elektrisch verbundenen Teilelektroden 41, 42 ausgebildet ist, sowie einer Referenzelektrode R.
Unter "Interdigitalelektrode" wird hier eine Elektrode mit fingerartigen Elektrodenteilen bezeichnet, wobei zwei Inter­ digitalelektroden kammartig ineinandergreifen können. Dies bedeutet, dass die Arbeitselektrode 20 parallele Finger 21, 22, . . ., 25, . . . und die Arbeitselektrode 30 parallele Finger 31, 32, . . ., 35, . . . aufweist.
Die Referenzelektrode 50 ist als einzelne "Fingerelektrode" ausgebildet und derart in der Doppelkammstruktur der Arbeits­ elektroden 20 und 30 angeordnet, dass sie sowohl einem "Fin­ ger" 25 als Teil der Arbeitselektrode 20 als auch einem "Fin­ ger" 35 als Teilbereichbereich der Arbeitselektrode 30 be­ nachbart ist. Aus dem Detail-Ausschnitt der Fig. 2 ergibt sich weiterhin eine im Wesentlichen konstante Beabstandung der Referenzelektrode 50 von diesen Teilbereichen der Ar­ beitselektroden 20 und 30.
In Fig. 2 besteht die Anordnung aus vier Elektroden, d. h. zwei Arbeitselektroden Wox und WRed, einer Referenzelektrode R in erfindungsgemäßer Platzierung und einer bzw. zwei Gegen­ elektroden C, die aber elektrisch miteinander kontaktiert sind und insofern eine einzige Elektrode darstellen.
In Fig. 3 ist die Anordnung gemäß Fig. 2 insoweit abgeän­ dert, dass anstelle der zweiten Arbeitselektrode 30 aus Fig. 2 die Gegenelektrode verwendet wird. D. h., neben der Arbeits­ elektrode W, die entsprechend der Arbeitselektrode 20 mit Fingern 21, 22, . . ., 25, . . . ausgebildet ist, hat die Gegen­ elektrode 40 die identische Form mit einzelnen Fingern 41, 42, . . ., 45, . . ., wobei in diesem Fall die Arbeitselektrode W und die Gegenelektrode C mit ihren Fingern 21, 22, . . . bzw. 42, 42, . . . kammartig ineinandergreifen.
In der Fig. 4 ist eine Elektrodenanordnung dargestellt, die von prinzipiellem Aufbau aus der DE 196 10 115 A1 vorbekannt ist. Die Elektrodenanordnung gemäß Fig. 4 hat ebenfalls zwei Arbeitselektroden WOx und WRed mit jeweiligen Fingern, die hier kreisförmig parallel verlaufen. Dies bedeutet im Einzel­ nen, dass von zwei parallelen und radialen Elektrodenan­ schlüssen 120 und 130 einzelne Finger 121, 122, . . . bzw. 131, 132, . . . jeweils gegenläufig parallel koaxial verlaufen und insgesamt eine Kreisfläche umschließen. Eine solche Elektro­ denanordnung ist flächenmäßig kompakt. Um den kreisförmigen Aufbau ist eine ringförmig ausgebildete Gegenelektrode 140 angeordnet.
Darüber hinaus ist in Fig. 4 ebenfalls eine Referenzelektro­ de 50 als einzelne Fingerelektrode vorhanden, die parallel zwischen den Anschlüssen 120 und 130 der Messelektroden WOx und WRed radial verläuft. Sie ist also Teilbereichen der Ar­ beitselektroden benachbart und im Wesentlichen diesen Teilen gleich beabstandet.
In Fig. 5 ist eine Anordnung entsprechend Fig. 1 darge­ stellt, die jeweils wieder Arbeitselektroden WOx und WRed, ei­ ne zugehörige Referenzelektrode R sowie eine Gegenelektrode C auf einem Substrat zeigt, das hier mit 10 bezeichnet ist. Als Substrat 10 dient beispielsweise Silizium, das kristallo­ graphisch orientiert ist und gleichermaßen Träger von elek­ trischen Schaltelementen zur Auswertung und/oder Verstärkung ist. Dargestellt sind Verstärker 15 bis 17 und Rückkopplungs­ widerstände 18, wobei insbesondere der Operationsverstärker 15 für die Funktionsweise der Referenzelektrode R von Bedeu­ tung ist. Die Referenzelektrode R liegt am hochohmigen Ein­ gang des Verstärkers 15, wobei deren Ausgang an die Gegen­ elektrode C angeschlossen ist. Der andere Eingang des Ver­ stärkers 15 liegt am Referenzpotential URef.
Mit den weiteren Operationsverstärkern 16 bzw. 17 lässt sich bei Anschluss an die Arbeitselektrode Wox und dem zugehörigen Potential Uox der Spannungsabfall U = R.Iox messen und bei Kenntnis des Widerstandswertes R vom Rückkopplungswiderstand 18 die Größe Iox bestimmen. Gleiches gilt für IRed an der Ar­ beitselektrode Wred.
Die Anordnung gemäß Fig. 5 lässt sich in einfacher Weise zu einem ein- oder zweidimensionalen Array erweitern. Statt Si­ lizium sind für das Substrat auch andere Materialien, bei­ spielsweise Kunststoff, Glas oder Keramik, möglich. In diesem Fall ist die Auswerteschaltung aus diskreten Bauelementen aufgebaut.
Wesentlich ist in Fig. 5, dass die Referenzelektrode in eine Auswerteschaltung eingebunden ist, die entweder analog oder digital aufgebaut sein kann. Durch die unmittelbare Anbindung der Referenzelektrode an den hochohmigen Eingang des Verstär­ kers ist eine weitgehend störungsfreie Messung des Redox- Potentials möglich.
Insgesamt bildet das Elektrodensystem mit dem zugehörigen Substrat für elektrochemische Analyseverfahren eine komplette Messanordnung, die beispielsweise zum Redoxrecycling oder auch zum Erfassen von enzymgekoppelten Nachweisreaktionen ge­ eignet ist.

Claims (18)

1. Anordnung für ein elektrochemisches Analyseverfahren, mit einem Elektrodensystem aus wenigstens drei Elektroden, wobei wenigstens eine Arbeitselektrode, eine Gegenelektrode und ei­ ne Referenzelektrode vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzelektrode (R) zumindest Teilbereichen von zwei der weiteren Elektroden (Wox, Wred, C) benachbart ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Referenzelektrode (R) von den benachbarten Teilbereichen der weiteren Elektroden (Wox, Wred, C) gleich beabstandet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine Arbeitselektrode (W), eine Gegenelektrode (C) und eine Referenzelektrode (R) vor­ handen sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zwei Arbeitselektroden (Wox, Wred), eine Gegenelektrode (C) und eine Referenzelektrode (R) vorhanden sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1 und Anspruch 4, wobei zwei Arbeitselektroden vorhanden sind, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Arbeitselektroden (Wox, Wred) gleich und jeweils kammartig mit einzelnen Fingern (21, 22, . . ., 25, . . .) ausgebildet sind und dass die Arbeitselek­ troden (Wox, Wred) mit den einzelnen Fingern (31, 32, . . ., 35, . . .) ineinandergreifen, wobei die Referenzelektrode (R) so­ wohl einem Finger (25) der ersten Arbeitselektrode (Wox) als auch einem Finger (35) der zweiten Arbeitselektrode (Wred) be­ nachbart ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1 und Anspruch 3, wobei eine Arbeitselektrode vorhanden ist, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Arbeitselektrode (W) und die Gegenelektrode (C) gleich und jeweils kammartig mit ein­ zelnen Fingern ausgebildet sind und dass die Arbeitselektrode (W) und die Gegenelektrode (C) mit den einzelnen Fingern (21, 22, . . ., 25, . . ., 41, 42, . . ., 45, . . .) ineinandergreifen, wobei die Referenzelektrode (R) sowohl einem Finger (20) der Arbeitselektrode (W) als auch einem Finger (45) der Gegen­ elektrode (C) benachbart ist.
7. Anordnung nach Anspruch 4 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitselektroden (Wox, Wred) und die Referenzelektrode (R) parallel verlaufen und eine Rechteckfläche bilden.
8. Anordnung nach Anspruch 3 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitselektrode (W), die Gegenelektrode (C) und die Referenzelektrode (R) pa­ rallel verlaufen und eine Rechteckfläche bilden.
9. Anordnung nach Anspruch 4 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitselektroden (Wox, Wred) und die Referenzelektrode (R) parallel kreisförmig verlaufen und eine Kreisfläche bilden.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Arbeitselektroden (Wox, Wred) und die Gegenelektrode (C) von radialen Anschlüssen (120, 130) ausgehend parallel kreisförmig verlaufen und die Kreisfläche bilden, wobei die Referenzelektrode (R) radial und parallel zwischen den Anschlüsse (120, 130) der Arbeits­ elektroden (Wox, Wred) verläuft.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Elektroden (Wox, Wred, C, R) aus dem gleichen Material beste­ hen.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Elektroden (Wox, WRed, C, R) aus Edelmetall gebildet sind.
13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Elektrodensystem auf ei­ ner planaren Unterlage (1)eines geeigneten Materials, wie beispielsweise Kunststoff, Glas, Keramik oder insbesondere Silizium, angeordnet ist.
14. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Unterlage ein kristal­ lographisch orientiertes Silizium-Substrat (10) ist.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Referenzelektrode (R) am hochohmigen Eingang eines Messverstärkers (15) angeschlossen ist, wobei der Messverstärker (15) durch Integration im Sili­ zium Substrat (10) gebildet ist und aufgrund des kurzen An­ schlussweges eine störungsfreie Potentialmessung ermöglicht.
16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Si­ lizium-Substrat 1,10) mit den Elektroden (Wox, Wred, C, R) ein Arraysystem bildet.
17. Verwendung einer Anordnung mit wenigstens einem Elektro­ densystems nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 16 für das Redoxrecycling.
18. Verwendung einer Anordnung mit wenigstens einem Elektro­ densystems nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 16 zum Messen von enzymgekoppelten Nachweisreaktionen.
DE10058397A 2000-11-24 2000-11-24 Anordnung für ein elektrochemisches Analyseverfahren und deren Verwendung Ceased DE10058397A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10058397A DE10058397A1 (de) 2000-11-24 2000-11-24 Anordnung für ein elektrochemisches Analyseverfahren und deren Verwendung
US10/432,781 US20040063152A1 (en) 2000-11-24 2001-11-26 Method for electrochemical analysis, corresponding configurations and the use thereof
EP01994590A EP1344048B1 (de) 2000-11-24 2001-11-26 Elektrochemisches analyseverfahren, zugehörige anordnungen und deren verwendung
DE50107711T DE50107711D1 (de) 2000-11-24 2001-11-26 Elektrochemisches analyseverfahren, zugehörige anordnungen und deren verwendung
CA2430044A CA2430044C (en) 2000-11-24 2001-11-26 Electrochemical analysis method, associated arrangements and their use
JP2002544648A JP3958686B2 (ja) 2000-11-24 2001-11-26 電気化学分析方法、その方法を実施するための装置およびその使用法
AT01994590T ATE306663T1 (de) 2000-11-24 2001-11-26 Elektrochemisches analyseverfahren, zugehörige anordnungen und deren verwendung
PCT/DE2001/004438 WO2002042759A1 (de) 2000-11-24 2001-11-26 Elektrochemisches analyseverfahren, zugehörige anordnungen und deren verwendung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10058397A DE10058397A1 (de) 2000-11-24 2000-11-24 Anordnung für ein elektrochemisches Analyseverfahren und deren Verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10058397A1 true DE10058397A1 (de) 2002-06-06

Family

ID=7664533

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10058397A Ceased DE10058397A1 (de) 2000-11-24 2000-11-24 Anordnung für ein elektrochemisches Analyseverfahren und deren Verwendung
DE50107711T Expired - Lifetime DE50107711D1 (de) 2000-11-24 2001-11-26 Elektrochemisches analyseverfahren, zugehörige anordnungen und deren verwendung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE50107711T Expired - Lifetime DE50107711D1 (de) 2000-11-24 2001-11-26 Elektrochemisches analyseverfahren, zugehörige anordnungen und deren verwendung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20040063152A1 (de)
EP (1) EP1344048B1 (de)
JP (1) JP3958686B2 (de)
AT (1) ATE306663T1 (de)
CA (1) CA2430044C (de)
DE (2) DE10058397A1 (de)
WO (1) WO2002042759A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025580A1 (de) * 2004-05-25 2005-12-22 Infineon Technologies Ag Sensor-Anordnung, Sensor-Array und Verfahren zum Herstellen einer Sensor-Anordnung
DE102004031370A1 (de) * 2004-06-29 2006-01-19 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zur Emulation einer Gegenelektrode in einem monolithisch integrierten elektrochemischen Analysesystem
DE102004031371A1 (de) * 2004-06-29 2006-01-26 Infineon Technologies Ag Monolithisch integrierte Sensor-Anordnung, Sensor-Array und Verfahren zum Herstellen einer monolithisch integrierten Sensor-Anordnung
DE102007013522A1 (de) * 2007-03-21 2008-09-25 Robert Bosch Gmbh Sensorelement eines Gassensors
DE102008025992A1 (de) 2008-05-30 2009-12-03 Siemens Healthcare Diagnostics Gmbh Titerplatte, Leseeinrichtung hierfür und Verfahren zur Detektion eines Analyten, sowie deren Verwendung
DE102008025680A1 (de) 2008-05-29 2009-12-03 Siemens Healthcare Diagnostics Gmbh Analyseeinrichtung und Verfahren zum Redoxcycling ohne Potentiostat
US8062502B2 (en) 2006-09-29 2011-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement and method for detecting small substance concentrations
US8551737B2 (en) 2006-06-19 2013-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Method for analysing amplified nucleic acids

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10204652B4 (de) * 2002-02-05 2004-07-22 Infineon Technologies Ag Schaltkreis-Anordnung, elektrochemischer Sensor, Sensor-Anordnung und Verfahren zum Verarbeiten eines über eine Sensor-Elektrode bereitgestellten Stromsignals
DE10259820B4 (de) * 2002-12-19 2006-05-24 Siemens Ag DNA-Chip
DE10315080A1 (de) * 2003-04-02 2004-11-04 Infineon Technologies Ag Sensor-Anordnung und Sensor-Array
DE10359173B4 (de) * 2003-12-17 2006-11-09 Robert Bosch Gmbh Messvorrichtung mit mehreren auf einem Substrat angeordneten potentiometrischen Elektrodenpaaren
US8105478B2 (en) * 2004-01-29 2012-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Method for measuring the concentration or change in concentration of a redox-active substance and corresponding device
JP2008096235A (ja) * 2006-10-11 2008-04-24 Sharp Corp 電気化学計測マイクロチップ
KR100857180B1 (ko) * 2007-01-22 2008-09-05 삼성전자주식회사 전력 소비를 최소화하는 피부 수화도 측정 장치
GB2446415A (en) * 2007-02-09 2008-08-13 Seiko Epson Corp Potentiostat
WO2009013876A1 (ja) * 2007-07-20 2009-01-29 Panasonic Corporation 電気化学測定用電極板、およびこの電極板を有する電気化学測定装置、ならびにこの電極板を用いて目的物質を定量する方法
EP2065474A1 (de) 2007-11-28 2009-06-03 Siemens Healthcare Diagnostics GmbH Verfahren für die Prognose der Therapiereaktion zur endokrinen Behandlung
WO2009068423A2 (en) 2007-11-30 2009-06-04 Siemens Healthcare Diagnostics Gmbh Method for predicting therapy responsiveness in basal like tumors
EP2065475A1 (de) 2007-11-30 2009-06-03 Siemens Healthcare Diagnostics GmbH Verfahren zur Therapievorhersage für Tumoren mit Unregelmässigkeiten bei der Expression mindestens eines VEGF-Liganden und/oder mindestens eines ErbB-Rezeptors
DE102011108885A1 (de) 2011-07-28 2013-01-31 Forschungszentrum Jülich GmbH Elektrodenanordnung und Verfahren zum Betreiben der Elektrodenanordnung
US9689837B2 (en) 2012-08-10 2017-06-27 National University Corporation Toyohashi University Of Technology Device for measuring oxidation-reduction potential and method for measuring oxidation-reduction potential
CN104820007A (zh) * 2015-05-21 2015-08-05 扬州大学 聚4-氨基苯酚膜修饰的电极及其制备、应用
DE102019108921A1 (de) * 2019-04-04 2020-10-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Zweiteilige Referenzelektrode
US20220145403A1 (en) 2019-04-12 2022-05-12 Stratifyer Molecular Pathology Gmbh Method of classifying a sample based on determination of fgfr
EP3994282A1 (de) 2019-07-05 2022-05-11 Intellexon GmbH Bestimmung individueller hla-muster, verwendung als prognostikatoren, zielgene und therapeutische mittel
EP4112746A1 (de) 2021-07-02 2023-01-04 STRATIFYER Molecular Pathology GmbH Verfahren zur vorhersage des klinischen ansprechens auf einen immunprüfpunktinhibitor basierend auf einer vorbehandlung damit
WO2023126421A1 (en) 2021-12-27 2023-07-06 Qiagen Gmbh Method of detecting urothelial or bladder cancer in a liquid sample

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD301930A9 (de) * 1989-04-04 1994-07-21 Gerald Urban Mikro-Mehrelektrodenanordnung
WO2000062048A2 (de) * 1999-04-14 2000-10-19 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Sensoranordnung mit elektrisch ansteuerbaren arrays

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4127448A (en) * 1977-02-28 1978-11-28 Schick Karl G Amperometric-non-enzymatic method of determining sugars and other polyhydroxy compounds
US4209586A (en) * 1977-07-14 1980-06-24 Noller Hans G Method of testing the effectiveness of a growth inhibiting agent on a microorganism
US5389215A (en) * 1992-11-05 1995-02-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Electrochemical detection method and apparatus therefor
DE4318519C2 (de) * 1993-06-03 1996-11-28 Fraunhofer Ges Forschung Elektrochemischer Sensor
US5522977A (en) * 1994-10-07 1996-06-04 Biomedix, Inc. Glucose sensor
US5650061A (en) * 1995-09-18 1997-07-22 The Regents Of The University Of California Large amplitude sinusoidal voltammetry
US5958791A (en) * 1996-09-27 1999-09-28 Innovative Biotechnologies, Inc. Interdigitated electrode arrays for liposome-enhanced immunoassay and test device
US6682648B1 (en) * 1997-08-12 2004-01-27 University Of Southern California Electrochemical reporter system for detecting analytical immunoassay and molecular biology procedures
JP3690683B2 (ja) * 2001-05-29 2005-08-31 松下電器産業株式会社 バイオセンサ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD301930A9 (de) * 1989-04-04 1994-07-21 Gerald Urban Mikro-Mehrelektrodenanordnung
WO2000062048A2 (de) * 1999-04-14 2000-10-19 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Sensoranordnung mit elektrisch ansteuerbaren arrays

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8480877B2 (en) 2004-05-25 2013-07-09 Siemens Aktiengesellschaft Sensor arrangement comprising an electrode for detecting diffused loaded particles
DE102004025580A1 (de) * 2004-05-25 2005-12-22 Infineon Technologies Ag Sensor-Anordnung, Sensor-Array und Verfahren zum Herstellen einer Sensor-Anordnung
DE102004031370A1 (de) * 2004-06-29 2006-01-19 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zur Emulation einer Gegenelektrode in einem monolithisch integrierten elektrochemischen Analysesystem
DE102004031371A1 (de) * 2004-06-29 2006-01-26 Infineon Technologies Ag Monolithisch integrierte Sensor-Anordnung, Sensor-Array und Verfahren zum Herstellen einer monolithisch integrierten Sensor-Anordnung
DE102004031370A9 (de) * 2004-06-29 2006-06-01 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zur Emulation einer Gegenelektrode in einem monolithisch integrierten elektrochemischen Analysesystem
DE102004031370B4 (de) 2004-06-29 2022-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Emulation einer Gegenelektrode in einem monolithisch integrierten elektrochemischen Analysesystem
US9645106B2 (en) 2004-06-29 2017-05-09 Boehringer Ingelheim Vetmedica Gmbh Monolithically integrated hybridisation sensor assembly and associated production method
US8551737B2 (en) 2006-06-19 2013-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Method for analysing amplified nucleic acids
DE102006046776B4 (de) 2006-09-29 2019-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und Verfahren zum Nachweis kleiner Stoffkonzentrationen
US8062502B2 (en) 2006-09-29 2011-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement and method for detecting small substance concentrations
US8402813B2 (en) 2007-03-21 2013-03-26 Robert Bosch Gmbh Sensor element of a gas sensor
DE102007013522A1 (de) * 2007-03-21 2008-09-25 Robert Bosch Gmbh Sensorelement eines Gassensors
DE102008025680A1 (de) 2008-05-29 2009-12-03 Siemens Healthcare Diagnostics Gmbh Analyseeinrichtung und Verfahren zum Redoxcycling ohne Potentiostat
US8383393B2 (en) 2008-05-30 2013-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Titer plate, reading device therefor and method for detecting an analyte, and use thereof
DE102008025992A1 (de) 2008-05-30 2009-12-03 Siemens Healthcare Diagnostics Gmbh Titerplatte, Leseeinrichtung hierfür und Verfahren zur Detektion eines Analyten, sowie deren Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
JP3958686B2 (ja) 2007-08-15
JP2004514890A (ja) 2004-05-20
EP1344048A1 (de) 2003-09-17
WO2002042759A1 (de) 2002-05-30
US20040063152A1 (en) 2004-04-01
EP1344048B1 (de) 2005-10-12
DE50107711D1 (de) 2005-11-17
ATE306663T1 (de) 2005-10-15
CA2430044A1 (en) 2002-05-30
CA2430044C (en) 2010-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10058397A1 (de) Anordnung für ein elektrochemisches Analyseverfahren und deren Verwendung
EP1682882B1 (de) Sensoranordnung mit mehreren potentiometrischen sensoren
AT403528B (de) Mikro-mehrelektrodenstruktur für elektrochemische anwendungen und verfahren zu ihrer herstellung
DE19912102C2 (de) Elektrochemischer Gassensor
DE4424342C1 (de) Sensorarray
DE10359173B4 (de) Messvorrichtung mit mehreren auf einem Substrat angeordneten potentiometrischen Elektrodenpaaren
DE3033730C2 (de) Vorrichtung zum Feststellen chemischer Substanzen
EP2132559B1 (de) Gassensor zur messung einer gaskomponente in einem gasgemisch
EP0717841A1 (de) Verfahren zur elektrochemischen analyse
DE19930636A1 (de) Elektrochemischer Gassensor und Verfahren zur Bestimmung von Gaskomponenten
DE19960329A1 (de) Elektrochemischer Meßfühler
EP1738159B1 (de) Fet-basierter gassensor
DE4320881A1 (de) Kombination von Lambda-Sonden
DE3422823A1 (de) Halbleiter-gassensor
EP0597203A2 (de) Referenzelektrode
EP0060533B1 (de) Elektroanalytische Messanordnung
WO2013117413A1 (de) Anordnung und verfahren zur elektrochemischen analyse von flüssigen proben mit lateral flow assays
DE3728848A1 (de) Elektromechanischer gassensor
WO2006122875A1 (de) Schaltungsanordnung zum betrieb eines gassensor-arrays
DE202004015400U1 (de) Sensor sowohl zur Sauerstoffmessung als auch zur Volumenstrom- und/oder Anströmmessung
DE3417137A1 (de) Chemisch empfindlicher feldeffekttransistor mit integrierter referenzelektrode
DE10339944A1 (de) Grenzstromtyp-Sauerstoffsensor
DE10345143B4 (de) Sensorelement
DE10228124A1 (de) Biosensor-Array und Verfahren zum Betreiben eines Biosensor-Arrays
DE2618738A1 (de) Elektroden-anordnung zur potentiometrischen analyse

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection