DE20022642U1 - Elektrochemischer Einwegbiosensor für die quantitative Bestimmung von Analytkonzentrationen in Flüssigkeiten - Google Patents

Elektrochemischer Einwegbiosensor für die quantitative Bestimmung von Analytkonzentrationen in Flüssigkeiten

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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
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Claims (23)

1. Einwegbiosensor umfassend ein Trägermaterial (1), elektrische Leiterbahnen (2), die auf dem Trägermaterial aufgebracht sind, eine dielektrische Isolator­ schicht (3), welche das Trägermaterial (1) sowie die elektrischen Leiterbahnen (2) bedeckt und Aussparungen für die Kontaktierung (4) einer Potentiostateinheit und für ein Elektrodensystem umfassend eine Gegenelektrode (6) und eine aus einer Reaktionsschicht gebildete Arbeitselektrode (5) aufweist, sowie eine analyterkennende Biokomponente, dadurch gekennzeichnet, dass
  • - die Reaktionsschicht neben einem elektronenleitenden Material einen leicht sublimierenden Elektronentransfermediator enthält und
  • - das Elektrodensystem von einer polymeren Schutzschicht (8) bedeckt ist.
2. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektronentransfermediator in der Reaktionsschicht eine Verbindung der Struktur (I) ist,
in der die Reste R1, R2, R3 und R4 gleich oder verschieden sein können und ein Wasserstoffatom, einen C1-C10-Alkylrest, bevorzugt einen C1-C5-Alkylrest, oder einen Arylrest darstellen.
3. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektronentransfermediator in der Reaktionsschicht entweder p-Phenylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-p-Phenylendiamin (TMPD) oder p-Aminodiphenylamin (ADPA) ist.
4. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodensystem zusätzlich eine Referenzelektrode (7) umfaßt.
5. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzelektrode (7) aus einer als wesentliche Bestandteile Silberpartikel, Silberchlorid und ein leicht lösliches Silbersalz enthaltenden Polymerpaste besteht, die durch Sieb- oder Maskendruck auf das Trägermaterial (1) aufgebracht und anschließend ausgehärtet worden ist.
6. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (1) aus Polycarbonat, Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen­ terephtalat (PET), Polypropylen, Polyester oder Polystyrol besteht.
7. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (2) aus einer als wesentliche Bestandteile Kohlenstoff-, Silber-, Platin- oder Goldpartikel enthaltenden Polymerpaste bestehen, die durch Sieb- oder Maskendruck auf das Trägermaterial (1) aufgebracht und anschließend ausgehärtet worden ist.
8. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Reaktionsschicht eine Polymerpaste als elektronenleitendes Material verwendet worden ist, die als wesentliche Bestandteile Kohlenstoff-, Platin-, Palladium-, Rhodium- oder Goldpartikel enthält und die durch Sieb- oder Maskendruck auf das Trägermaterial (1) aufgebracht worden ist.
9. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (6) aus einer als wesentliche Bestandteile Silberpartikel, Silberchlorid und ein leicht lösliches Silbersalz enthaltenden Polymerpaste besteht, die durch Sieb- oder Maskendruck auf das Trägermaterial (1) aufgebracht und anschließend ausgehärtet worden ist.
10. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophile, polymere Schutzschicht (8) im wesentlichen aus einem Hydrogel aus Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyethylenoxid (PEO), Stärke oder Gelatine besteht, welches durch Sieb- oder Maskendruck aufgetragen worden ist.
11. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Elektrodensystem ein Kunststoffgewebe (9) lokalisiert ist, welches mit einem die polymere Schutzschicht (8) bedeckenden Tape (10) über den Elektroden fixiert ist, wobei das Tape (10) eine Aussparung zur Aufnahme einer Flüssigkeit aufweist.
12. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgewebe (9) aus einem Polyethylen-, Polypropylen- oder Polyamidnetz besteht.
13. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Tape (10) aus einer einseitig klebenden Polyester-, PVC- oder Papierklebefolie besteht.
14. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die analyterkennende Biokomponente ein Enzym ist.
15. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Enzym eine Oxidoreduktase, eine Dehydrogenase, eine β-Galaktosidase oder eine alkalische Phosphatase ist.
16. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Enzym entweder Glukoseoxidase (GOD), Laktatoxidase (LOD), Uricase, Ascorbatoxidase, Ethanoloxidase, Cholesteroloxidase oder Peroxidase (POD) ist.
17. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die analyterkennende Biokomponente ein DNA-Molekül, ein Fänger-Antikörper oder ein Rezeptor ist.
18. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsschicht aus einer einzigen Schicht enthaltend die elektronenleitende Polymerpaste, den leicht sublimierenden Mediator sowie die analyterkennende Biokomponente gebildet wird.
19. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsschicht aus einer einzigen Schicht enthaltend die elektronenleitende Polymerpaste und den leicht sublimierenden Mediator gebildet wird und dass die analyterkennende Biokomponente in der polymeren Schutzschicht (8) lokalisiert ist.
20. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsschicht aus zwei Schichten besteht, wobei die erste Schicht aus der elektronenleitenden Polymerpaste sowie dem leicht sublimierenden Mediator gebildet wird und von einer zweiten, hydrophilen polymeren Deckschicht bedeckt ist, die als Träger der analyterkennenden Biokomponente fungiert.
21. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsschicht aus zwei Schichten besteht, wobei die erste Schicht aus der elektronenleitenden Polymerpaste gebildet wird und von einer zweiten, hydro­ philen polymeren Deckschicht bedeckt ist, die als Träger der analyterkennenden Biokomponente und des leicht sublimierenden Mediators fungiert.
22. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsschicht aus zwei Schichten besteht, wobei die erste Schicht aus der elektronenleitenden Polymerpaste gebildet wird und von einer zweiten, hydrophilen polymeren Deckschicht bedeckt ist, die als Träger des leicht sublimierenden Mediators fungiert und dass die analyterkennende Biokomponente in der polymeren Schutzschicht (8) lokalisiert ist.
23. Einwegbiosensor gemäß Anspruch 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophile polymere Deckschicht im wesentlichen aus einem Hydrogel aus Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyethylenoxid (PEO), Stärke oder Gelatine besteht, welches durch Sieb- oder Maskendruck aufgedruckt worden ist.
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