TW202321686A - 具有變化的剛性之感測器 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及包含基板、第一導電材料、第二導電材料、第一層及第二層之分析物感測器，其中該第一層及該第二層彼此獨立地具有沿該基板的長度之變化的厚度及/或位於該基板上形成彼此分離的至少兩個場。本發明還涉及製造該分析物感測器之方法及包含該分析物感測器之分析物感測器系統。
Description
本發明涉及包含基板、第一導電材料、第二導電材料、第一層及第二層之分析物感測器，其中第一層及第二層彼此獨立地具有沿基板的長度之變化的厚度及/或位於基板上形成彼此分離的至少兩個場。本發明還涉及製造分析物感測器之方法及包含分析物感測器之分析物感測器系統。根據本發明之分析物感測器主要可用於在使用者之體液中進行分析物量測。
用於量測生物流體中之分析物的生物感測器，特別而言是經設計用於植入或皮下插入以量測體液的感測器，必須滿足多種功能：一方面，感測器理想地提供特定及靈敏的分析物量測而不受來自例如體液之特定組分干擾。出於此目的，生物感測器常常覆蓋有對特定化合物具有至少降低滲透性之膜，以便僅允許低分子量化合物進入實際感測位點。雖然生物感測器之特異性係藉由使用生物辨識元素 (諸如酶) 來實現的，但靈敏度通常係藉由使用擴散限制性膜所調整。最後，植入式感測器必須係生物相容的，以防止身體對感測器的炎症反應，且為此，可以應用額外的生物相容性膜。
此外，對於植入式感測器，較佳的是能長時間 (諸如 3 至 21 天) 保持在原位而不會使量測劣化的感測器，以避免患者頻繁更換感測器。
舉例而言，植入式感測器包含電極系統，其有助於量測生理學上顯著之分析物，諸如患者體內之葡萄糖。此等感測器之工作電極具有導電酶層，其中結合了酶分子，酶分子藉由分析物分子之催化轉化釋放電荷載體。在此過程中，產生電流作為量測訊號，其振幅與分析物濃度相關。該等類型之感測器亦稱為電化學感測器。
US 9,895,091 B2 揭示電化學感測器。該等電化學感測器可在參考電極之 Ag/AgCl 之頂部上包含不可滲透的介電層。此塗層用於延長參考電極之壽命。所揭示之電化學感測器具有分層結構，其中參考電極定位在工作電極之頂部上。工作電極與參考電極由絕緣層分隔開。
WO 2006/017359 描述了一種包含兩根導線的感測器。導線可以具有可變直徑及/或一根導線可以以不同的節距纏繞在另一根導線上以獲得具有沿感測器的長度之變化的剛性的感測器。
先前技術中所描述之感測器之製造非常費時及費成本。此外，該等感測器在佩戴期間的佩戴舒適性及機械穩定性方面有缺點。
所欲解決之問題
因此，本發明之目標為提供一種分析物感測器，其至少部分地避免了先前技術之某些缺點，特別而言在其可製造性以及在佩戴期間的佩戴舒適性及機械穩定性方面。
以如獨立請求項 1 之分析物感測器以及藉由如獨立請求項 14 之製造此感測器的方法及藉由如獨立請求項 15 之分析物感測器系統解決此問題。在附屬請求項及整個說明書中揭示了可以單獨方式或以任意組合實現的本發明之較佳實施例。
本發明分析物感測器特別地易於製造，因為包含在分析物感測器中的基本上所有層 (特別是第一層及第二層) 都可以藉由已知技術 (諸如藉由旋塗、噴塗、刮刀成型、印刷、分配、槽式塗布、浸塗及/或網版印刷) 施加至基板。此外，分析物感測器沿其長度的剛性及可撓性可以藉由第一層相對於第二層的特定位置來針對特定的需求。這導致分析物感測器在佩戴期間具有特別好的機械穩定性並且導致分析物感測器的使用者獲得良好的佩戴舒適性。此外，它還降低了對插入過程以及對貼膏在佩戴過程中的黏著力的要求。由於分析物感測器具有更高的可撓性，分析物感測器在插入過程中及/或由於具有較少黏著力的貼膏而損壞的風險降低。此外，特定而言，如果分析物感測器如下所述像彈簧一樣工作，則分析物感測器的穩健性增加並且故障的次數可以減少，因為分析物感測器對外部衝擊具有更高的穩健性，使得分析物感測器彎曲不影響量測或僅在較小程度上影響量測。
如下文中所使用，術語「具有 (have)」、「包含 (comprise)」或「包括 (include)」或其任何任意文法變化係以獨占方式使用。因此，此等術語既可指涉其中除了藉由此等術語所引入之特徵之外，在本文中描述的實體中並無進一步特徵存在之情形，亦可指涉其中存在一個或多個進一步特徵之情形。作為一實例，表述「A 具有 B」、「A 包含 B」及「A 包括 B」既可指其中除了 B 之外無其他元件存在於 A 中之情形 (亦即，其中 A 僅由及排他性地由 B 組成之情形) 且亦可指其中除了 B 之外一個或多個其他元件 (例如元件 C、元件 C 及 D 或甚至其他元件) 存在於實體 A 中之情形。
此外，應注意，指示特徵或元件可存在一次或更多次之術語「至少一個 (at least one)」、「一個或多個 (one or more)」或類似表述通常在引入各別特徵或元件時將僅使用一次。在下文中，在大多數情況下，在涉及各別特徵或元件時，表述「至少一個」或「一個或多個」將不會重複，儘管有各別特徵或元件可存在一次或更多次之事實。
進一步地，如在下文中所使用，術語「較佳的 (preferably)」、「更佳的 (more preferably)」、「特別地 (particularly)」、「更特別地 (more particularly)」、「具體而言 (specifically)」、「更具體而言 (more specifically)」或類似術語與視情況選用之特徵一起使用，而不限制替換方案的可能性。因此，藉由此等術語引入之特徵係可任選之特徵且並不意欲以任何方式限制申請專利範圍之範疇。如熟習技術者將認識到，本發明可藉由使用替代特徵來執行。類似地，藉由「在本發明之一實施例中 (in an embodiment of the invention)」或類似表述所引入之特徵意欲為視情況選用之特徵，而對於本發明之替代實施例無任何限制，對於本發明之範疇無任何限制且對於組合以此方式引入之特徵與本發明之視情況或非視情況選用之特徵之可能性無任何限制。
在本發明的第一態樣中，揭示一種確定至少一種分析物之分析物感測器，該分析物感測器包含：
基板，其具有一長度及一寬度且其包含
第一側及相對於第一側之第二側，
活體內部分、活體外部分及中間部分，其中中間部分連接活體內部分與活體外部分，
至少一種第一導電材料，其位於基板的第一側上，
至少一種第二導電材料，其位於基板的第二側上，
至少一個第一層，其位於基板的第一側上且部分地覆蓋第一導電材料，並且
其具有沿基板的長度之變化的厚度，及/或
其位於基板之第一側上形成第一層之彼此分離的至少兩個場，其中至少兩個場中之各者在基板之整個寬度上延伸，
至少一個第二層，其位於基板之第二側上且部分地覆蓋第二導電材料，並且
其具有沿基板的長度之變化的厚度，及/或
其位於基板之第二側上形成第二層之彼此分離的至少兩個場，其中至少兩個場中之各者在基板之整個寬度上延伸。
在本發明之上下文中之術語「分析物感測器」可指經組態以用於偵測分析物之任何裝置。
術語「分析物」可指任何任意元素、組分或化合物，其可存在於體液中，且其濃度可能受到使用者關注。較佳地，分析物可為或可包含任意化學基板或化學化合物，其可參與使用者之新陳代謝，諸如至少一種代謝物。作為一實例，分析物可選自由以下所組成之群組：葡萄糖、酮、膽固醇、三酸甘油酯及乳酸。然而，另外或可替代地，可確定其他類型之分析物及/或分析物之任何組合。較佳地，分析物為葡萄糖。
因此，分析物感測器較佳為生物感測器。進一步地，較佳地是，分析物感測器為電化學感測器。術語「電化學感測器」可指適用於進行至少一種電化學量測，特別而言，適用於進行多個或一系列電化學量測的感測器，以便藉由使用電流法偵測體液內所包含之分析物。尤其，術語「電化學量測」係指藉由使用電流法來偵測分析物之電化學可偵測特性，諸如電化學偵測反應。因此，例如，電化學偵測可藉由施加且比較一個或多個電勢進行。具體而言，電化學感測器可適合於產生其可直接地或間接地指示電化學偵測反應之存在及/或不存在的至少一個電量測訊號，諸如至少一個電流訊號及/或至少一個電壓訊號。量測可為定量及/或定性量測。
分析物感測器為部分地可植入的，並因此可適於在皮下組織中對體液中，特別地組織間隙液中的分析物執行偵測。如本文所用，術語「植入式」或「皮下」係指完全或至少部分地置於使用者 (其可為人類或動物) 之身體組織內，較佳地部分地置於使用者之身體組織內。出於此目的，分析物感測器包含可插入部分，即活體內部分，其中術語「可插入部分」可一般係指經組態以可插入於任意身體組織中之元件之一部分或組件，同時其他部分或組件 (例如活體外部分) 可保持在身體組織之外。較佳地，身體組織為皮膚。較佳地，可插入部分可完全或部分包含生物相容性膜，亦即至少在典型的使用持續時間內對使用者、患者或身體組織之有害影響盡可能小的表面。
因此，較佳地，本發明之分析物感測器為植入式感測器。
如通常所用，術語「體液」可指流體，特別而言液體，其通常可存在於使用者或患者之身體或身體組織中及/或可由使用者或患者之身體產生。較佳地，體液可選自由以下所組成之群組：血液及其組織間隙液。然而，另外或可替代地，可使用一種或多種類型之體液，諸如唾液、眼淚、尿液或其他體液。在分析物偵測期間，體液可存在於身體或身體組織中。因此，分析物感測器可經組態用於在試探組織內偵測分析物。分析物感測器在一個實施例中適用於短期應用，例如 3 至 21 天，或適用於長期應用，例如 1 至 12 個月。在其施加期間，分析物可以藉由連續或不連續量測來確定。
本發明分析物感測器包含基板，該基板具有一長度及一寬度。它包含第一側及相對於第一側之第二側，並且它包含活體內部分、活體外部分及中間部分，其中中間部分連接活體內部分與活體外部分。
在本發明之上下文中，術語「基板」具體可指但不限於適用於形成載體層以支撐至少一個第一導電材料及至少一個第二導電材料的任何種類之材料或材料之組合。特別而言，基板可包含電絕緣材料。在本發明之上下文中，「電絕緣材料」為廣義術語，且對於所屬技術領域中具有通常知識者而言給予其普通及習慣上的含義。術語「電絕緣材料」亦可以包括介電材料。該術語具體而言可係指但不限於防止電荷轉移且不維持顯著電流之材料或材料之組合。具體而言，在不限制其他可能性之情況下，至少一種電絕緣材料可為或可包含至少一種絕緣樹脂，諸如用於製造電子印刷電路板之絕緣環氧樹脂。特別而言，其可包含或為至少一種熱塑性材料，諸如聚碳酸酯、聚酯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚、聚醯胺、聚醯亞胺、聚四氟乙烯或其共聚物。在一實施例中，至少一種電絕緣材料可包含或可為氧化鋁。適合聚酯例如選自由以下所組成之群組：聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)、乙二醇改質之聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯。適合聚乙烯例如選自由以下所組成之群組：高密度聚乙烯 (HDPE) 及低密度聚乙烯 (LDPE)。
因此，在一較佳實施例中，該基板包含至少一種電絕緣材料，該電絕緣材料選自由以下所組成之群組：絕緣環氧樹脂、聚碳酸酯、聚酯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚、聚醯胺、聚醯亞胺、聚四氟乙烯或其共聚物及氧化鋁。
基板包含第一側及相對於第一側之第二側。因此，特別而言，基板包含兩個相對側：第一側及第二側。如通常所用，術語「側面」係指基板之表面。在本文中，術語「第一」及「第二」被視為不指定順序且不排除可能存在同一種類之其他元件的實施例之描述。
基板可為平坦基板。基板可以具有細長形狀，諸如條帶形狀或棒形狀。如通常所用，術語「細長形狀」表示平面本體之每個表面在沿延伸的方向上具有延伸，該延伸超過與其垂直之延伸的至少 2 倍、至少 5 倍、至少 10 倍、或甚至至少 20 倍或更多。具有最大延伸之基板的方向通常稱為「基板之長度」。垂直於基板之長度的最小方向通常稱為「基板之厚度」。與基板之長度及基板之厚度兩者垂直的方向通常稱為「基板之寬度」。基板具有一寬度及一長度。
具體而言，基板可為可撓性的及/或可變形的。特別而言，基板可為可彎曲的。因此，作為一實例，基板可為薄的可撓性基板。作為一實例，基板之厚度可為 50 µm 至 1 mm，具體而言厚度可為 80 µm 至 500 µm，諸如 110 µm 至 250 µm。
基板之長度可為小於 50 mm，諸如厚度可為 30 mm 或更小，例如厚度可為 5 mm 至 30 mm。
特別而言，在分析物感測器之插入方向上量測基板之長度。基板之長度係指基板之總長度。「基板之總長度」為基板之總體長度，包括活體內部分、活體外部分及中間部分。
基板之寬度通常在 100 µm 至 1 mm 之範圍內，較佳地在 300 µm 至 800 µm 之範圍內。
基板包含活體內部分、活體外部分及中間部分。中間部分連接活體內部分與活體外部分。基板的活體內部分通常是基板的可置於使用者之身體組織內的部分。通常亦稱為可插入部分。活體外部分通常是指基板的可置於使用者之體外的部分。基板的活體外部分通常包含用於連接分析物感測器與電子單元的裝置，例如電觸點。中間部分連接活體內部分與活體外部分。中間部分可以完全或部分地置於使用者之身體組織內。它可以附加地或可替代地完全或部分地置於使用者之體外。
分析物感測器包含位於基板的第一側上的至少一種第一導電材料。
分析物感測器進一步包含位於基板的第二側上的至少一種第二導電材料。
至少一種第一導電材料及至少一種第二導電材料較佳地能夠維持電流。因此，至少一種第一導電材料特別而言為至少一種第一導電材料。至少一種第二導電材料特別而言為至少一種第二導電材料。
在本發明之上下文中，「導電材料」係指能夠維持電流之材料。因此，導電材料可選自由以下所組成之群組：金屬及非金屬導電材料。
適合之金屬本身為已知的，且例如選自由以下所組成之群組：金、鎳、鉑及鈀，其中金為特別地較佳的。金糊亦適合作為導電材料。
適合之非金屬導電材料例如選自由以下所組成之群組：碳、碳糊、摻雜之金屬氧化物，諸如氟摻雜之氧化錫 (FTO) 及銦摻雜之氧化錫 (ITO) 或導電聚合物。適合之導電聚合物為例如聚苯胺及/或聚-3,4-乙烯二氧噻吩 (PEDOT)。碳糊可包含例如：碳及溶劑，諸如二甘醇丁醚；及至少一種黏合劑，諸如氯乙烯共聚物及三元共聚物。碳糊本身為已知的。
因此，至少一種導電材料較佳地選自由以下所組成之群組：金、鎳、鉑、鈀、碳、碳糊、聚苯胺及聚-3,4-乙烯二氧噻吩 (PEDOT)，特別較佳地，至少一種導電材料係選自由以下所組成之群組：金、碳及碳糊。更佳地，至少一種導電材料基本上由金及/或碳及/或碳糊組成。在一實施例中，至少一種導電材料具有分層結構，其中第一層由金組成，且第二層由碳及/或碳糊組成。在此實施例中，較佳地，金定位在基板之第一側之頂部上，且定位在金、碳及/或碳糊之頂部上。
針對至少一種導電材料所述之實施例及較佳選項彼此獨立地適用於至少一種第一導電材料及至少一種第二導電材料。
基板可以包含至少一種第一導電材料，特別而言為至少一種第一導電跡線形式之至少一種第一導電材料。基板可以包含至少一種第二導電材料，特別而言為至少一種第二導電跡線形式之至少一種第二導電材料。
在本發明上之下文中，術語「導電跡線」係指但不限於導電條帶、層、導線或其他類型之電導體。導電跡線之厚度為至少 0.05 µm，較佳為至少 0.5 µm，更佳為至少 5 µm，有其至少 7 µm或至少 10 µm。在導電跡線包含碳或為碳之情況下，導電跡線之厚度具體地可為至少 7 μm，更具體地至少 10 μm。具體而言，在導電跡線為金之情況下，導電跡線之厚度可為至少 50 nm，更具體地至少 100 nm。
至少一種導電材料可以藉由任何已知的方法，例如經由化學氣相沈積 (CVD)、物理氣相沈積 (PVD) 或濕式塗布法定位在基板上。濕式塗布法本身為已知的。適合之濕式塗布法例如選自由以下所組成之群組：旋塗、噴塗、刮塗、印刷、分配、狹縫塗布、浸塗及絲網印刷。
分析物感測器包含位於基板的第一側上且部分地覆蓋第一導電材料的第一層。
第一層可包含適合用於分析物感測器的任何材料。第一層可由適合用於分析物感測器的任何材料組成。特別而言，第一層可包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：第三導電材料、絕緣材料、感測材料、生物相容性材料及通量限制性材料。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第一層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：第三導電材料、絕緣材料、感測材料、生物相容性材料及通量限制性材料。
合適的第三導電材料較佳地能夠維持電流。因此，至少一種第三導電材料特別而言為至少一種第三導電材料。對於第三導電材料，上述針對第一導電材料及第二導電材料的實施例及較佳選項適用。
第三導電材料可與第一導電材料及/或第二導電材料相同。亦有可能並且在本發明的一實施例中甚至較佳地，第三導電材料不同於第一導電材料及/或第二導電材料。
第三導電材料可選自由以下所組成之群組：金屬及非金屬導電材料。
適合之金屬本身為已知的，且例如選自由以下所組成之群組：金、鎳、鉑及鈀，其中金為特別地較佳的。金糊亦適合作為導電材料。
適合之非金屬導電材料例如選自由以下所組成之群組：碳、碳糊、摻雜之金屬氧化物，諸如氟摻雜之氧化錫 (FTO) 及銦摻雜之氧化錫 (ITO) 或導電聚合物。適合之導電聚合物為例如聚苯胺及/或聚-3,4-乙烯二氧噻吩 (PEDOT)。碳糊可包含例如：碳及溶劑，諸如二甘醇丁醚；及至少一種黏合劑，諸如氯乙烯共聚物及三元共聚物。碳糊本身為已知的。
因此，至少一種第三導電材料較佳地選自由以下所組成之群組：金、鎳、鉑、鈀、碳、碳糊、聚苯胺及聚-3,4-乙烯二氧噻吩 (PEDOT)，特別較佳地，至少一種第三導電材料係選自由以下所組成之群組：金、碳及碳糊。更佳地，至少一種第三導電材料基本上由金及/或碳及/或碳糊組成。
在一實施例中，較佳地，第一導電材料包含金及/或碳及/或碳糊或由其組成，並且第三導電材料包含碳及/或碳糊或由其組成。
如果第一層是或包含至少一種第三導電材料，則第一層較佳地定位在基板的活體內部分上。
合適的絕緣材料可以是任何絕緣的，特別是電絕緣的材料。具體而言，絕緣材料可以包括至少一種有機電絕緣材料及/或至少一種無機電絕緣材料。特別而言，絕緣材料可選自樹脂及抗蝕劑，例如阻焊劑。
通常，絕緣材料可以包含在第一層中。亦有可能，絕緣材料包含在分析物感測器中但不形成第一層。然後絕緣材料通常形成部分地覆蓋第一導電材料的絕緣層。通常，無論其是否形成第一層或是否形成絕緣層，絕緣材料係至少包含在基板的活體外部分上及基板的中間部分上。通常，絕緣材料使分析物感測器的活體外部分上的第一導電材料的一部分開放。第一導電材料的這部分然後用作電觸點以使分析物感測器與電子單元 (例如印刷電路板) 接觸。通常，分析物感測器的活體內部分的一部分也被絕緣材料覆蓋。
合適的感測材料可以是對分析物敏感的任何材料。因此，感測材料較佳地包含至少一種酶。感測材料可包含僅一種酶或兩種或更多種酶之混合物。僅一種酶為較佳的。具體而言，該酶能夠催化轉化分析物 (特別而言為葡萄糖) 之化學反應。甚至更具體而言，至少一種酶選自由以下所組成之群組：葡萄糖氧化酶 (EC 1.1.3.4)、己醣氧化酶 (EC 1.1.3.5)、(S)-2羥基酸氧化酶 (EC 1.1.3.15)、膽固醇氧化酶 (EC 1.1.3.6)、葡萄糖脫氫酶、半乳糖氧化酶 (EC 1.1.3.9)、醇氧化酶 (EC 1.1.3.13)、L-麩胺酸氧化酶 (EC 1.4.3.11) 及 L-天門冬胺酸酯氧化酶 (EC 1.4.3.16)。特別而言，至少一種酶為葡萄糖氧化酶 (GOx) 及/或其修飾。
如果第一層是或包含感測材料，則感測材料與第一導電材料一起形成至少一個第一電極。
感測材料可以藉由任何已知之方法，例如藉由濕式塗布法施加至至少一種第一導電材料。適合之濕式塗布法例如選自由以下所組成之群組：旋塗、噴塗、刮塗、印刷、分配、狹縫塗布、浸塗及絲網印刷。濕式塗布法之後，可進一步處理感測材料之層。該等處理為例如乾燥處理、固化處理及/或雷射燒蝕處理。該等處理本文為已知的。
本文所用之該術語「感測材料」具體可指，但不限於，可為或可包含至少聚合材料的一種材料；具體而言，其可為或可包含至少一種聚合材料及至少一種含金屬之錯合物。含金屬錯合物可選自由過渡金屬元素錯合物所組成之群組，具體而言，含金屬錯合物可選自由以下所組成之群組：鋨錯合物、釕錯合物、釩錯合物、鈷錯合物及鐵錯合物，諸如二茂鐵，諸如 2-胺基乙基二茂鐵。甚至更具體而言，感測材料可為如例如 WO 01/36660 A2 中所述之聚合過渡金屬錯合物，該文獻之內容以引用之方式包括在內。特別而言，感測材料可包含負載有經由雙牙基鍵共價偶合之聚(雙-亞胺基) Os 錯合物的經改質之聚(乙烯基吡啶)主鏈。合適的感測材料進一步描述於 Feldmann 等人, Diabetes Technology & Therapeutics, 5 (5), 2003, 769-779 中，該文獻之內容以引用之方式包括在內。適合之感測材料進一步可包括含二茂鐵之基於聚丙烯醯胺之紫精改質之氧化還原聚合物、吡咯-2,2'-次偶氮基-雙(3-乙基苯並噻唑啉-6-磺酸) (ABTS)-芘、萘醌-LPEI。聚合過渡金屬錯合物可表示併入交聯氧化還原聚合物網路中之氧化還原介質。此為有利的，因為其可以促進至少一種酶或分析物與導電跡線之間的電子轉移。為了避免感測器漂移，氧化還原介質及酶可以共價併入聚合結構中。
在一實施例中，感測材料可包含聚合材料及 MnO
2顆粒或催化過氧化氫氧化反應之任何其他材料以及至少一種酶。催化過氧化氫氧化反應之另一種材料為 Pt (鉑)。
此外，感測材料可另外包含至少一種交聯劑；交聯劑可以例如能夠使感測材料之至少一部分交聯。具體而言，感測材料可包含至少一種選自 UV 可固化交聯劑及化學交聯劑的交聯劑；更具體而言，感測材料包含化學交聯劑。可替代地，感測材料可不含任何交聯劑。本文所用之「不含任何交聯劑」具體而言可指按感測材料之乾重計，在 0 至 0.5 wt-% 之範圍內的交聯劑之濃度。如本文所用，術語「乾重」係指各別材料，例如未添加任何水或其他溶劑之材料之乾物質。
根據本發明之適合化學交聯劑較佳選自由以下所組成之群組：基於環氧化物之交聯劑，諸如二環氧丙基醚，如聚(乙二醇)二環氧丙基醚 (PEG-DGE) 及聚(丙二醇)二環氧丙基醚；三官能短鏈環氧化物；酸酐；二環氧丙基醚，諸如間苯二酚二環氧丙基醚、雙酚 A 二環氧丙基醚、1,2-環己烷二羧酸二環氧丙酯、聚(乙二醇)二環氧丙基醚、甘油二環氧丙基醚、1,4-丁二醇二環氧丙基醚、聚(丙二醇)二環氧丙基醚、雙酚二環氧丙基醚、聚(二甲基矽氧烷)、二環氧丙基醚、新戊二醇二環氧丙基醚、1,2,7,8-二環氧辛烷、1,3-環氧丙氧基丙基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷；三環氧丙基醚，諸如N,N-二環氧丙基-4-環氧丙基氧基苯胺、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚；及四環氧丙基醚，諸如四環氧基環矽氧烷、新戊四醇四環氧丙基醚、四環氧丙基-4,4'-亞甲基雙苯胺。
本文所用之術語「化學交聯劑」具體而言可指但不限於當暴露於熱時能夠引發化學反應產生交聯分子網路及/或交聯聚合物的交聯劑。「暴露於熱」可指暴露於高於 15℃ 之溫度，具體而言暴露於高於 20℃ 之溫度，更具體而言暴露於在 20℃ 至 50℃ 之溫度，且甚至更具體而言暴露於在 20℃ 至 25℃ 之溫度。更具體而言，化學交聯劑可在暴露於熱時引發感測材料交聯。
本文所用之術語「UV 可固化交聯劑」具體而言可指但不限於當由 UV 光譜範圍內之光照射時化學物質引發光化學反應，產生交聯分子網路及/或交聯聚合物的能力。更具體而言，當由 UV 光照射時，UV 可固化交聯劑可以引發感測材料層之交聯。
根據本發明之適合 UV 可固化交聯劑包括：二苯甲酮、二氮環丙烯及疊氮化物。特別地適合之 UV 可固化交聯劑例如選自由以下所組成之群組：包含二苯甲酮的交聯劑、聚(二(2-羥基3胺基二苯甲酮丙)二醇)、二二苯甲酮 1,2-環己烷二甲酸酯、雙[2-(4-疊氮基水楊醯胺基)乙基]二硫化物、4-胺基二苯甲酮與上文關於化學交聯劑所描述之二環氧丙基交聯劑、三環氧丙基交聯劑及四環氧丙基交聯劑中之任何一種的反應產物，此類反應產物之一實例為 2,4,6,8-四甲基 -2,4,6,8-四(2-羥基3-胺基丙基二苯甲酮)-環四矽氧烷以及 4-苯甲醯基苯甲酸 N-琥珀醯亞胺酯與二胺或 jeffamin 反應之反應產物。
如果第一層不包含或不是感測材料，則感測材料層通常位於基板的第一側上且部分地覆蓋第一導電材料，從而形成至少一個第一電極。對於不包含在第一層中的感測材料，上述針對第一層可以是或可包含的感測材料的實施例及較佳選項相應地適用。
因此，本發明的分析物感測器通常包含至少一個第一電極。因此，本發明之分析物感測器較佳為電化學感測器。較佳地，該至少一個第一電極為至少一個工作電極。因此，較佳為其中該至少一個第一電極為至少一個工作電極之分析物感測器。
本發明之分析物感測器較佳為包含至少一個工作電極及至少一個第二電極之電化學感測器。更佳地，感測器為包含至少一個工作電極及至少一個第二電極之電流式電化學感測器。工作電極對於在極化電壓下待量測之分析物敏感，該極化電壓可以施加在至少一個工作電極與至少一個第二電極之間，且可由恒定電位器調節。量測訊號可以作為至少一個第一電極 (特別為至少一個工作電極) 與至少一個第二電極之間的電流提供。
如果第一層是或包含感測材料，則第一層較佳地定位在基板的活體內部分上。
如本文所用的生物相容性材料涉及包含生物相容性材料，較佳地由生物相容性材料組成的材料。較佳地，生物相容性材料對於本文其他處指定之分析物而言可不為擴散限制性的。舉例而言，生物相容性材料對於分子量小於 2.000 Da、在一實施例中小於 1.000 Da 之小分子而言可不為擴散限制性的。舉例而言，生物相容性材料可不包含添加之酶。舉例而言，生物相容性材料可不包含添加之多肽。如技術人員將理解，此並不排除酶或多肽分子自相鄰層、組織或體液擴散至生物相容性材料中。
如本文所用，術語「生物相容性材料」涉及藉由不具有或具有降低程度的毒性、傷害性或生理反應性及/或降低程度引起或不引起免疫排斥，適合與活組織或活系統一起使用的材料。在一實施例中，生物相容性材料為不引起身體反應的材料，例如惰性材料或包含防止身體反應發生在生物相容性層附近的化合物的材料。在另一實施例中，生物相容性材料是一種阻止細胞附著在該生物相容性材料上的材料。生物相容性材料可為或可包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：基於甲基丙烯酸酯之聚合物及共聚物，諸如基於丙烯醯胺-甲基丙烯酸酯之共聚物、可生物降解多醣，諸如透明質酸 (HA)、瓊脂糖、聚葡萄醣及幾丁聚醣。其他生物相容性材料揭示於 WO 2019/166394 A1 中，且包括不可生物降解的合成水凝膠，諸如由甲基丙烯酸2-羥基乙酯 (HEMA)、甲基丙烯酸 2-羥基丙酯 (HPMA)、丙烯醯胺 (AAm)、丙烯酸 (AAc)、N-異丙基丙烯醯胺 (NIPAm) 及甲氧基聚(乙二醇) (PEG) 單丙烯酸酯 (mPEGMA 或 PEGMA) 與交聯劑，諸如 N,N'-亞甲基雙(丙烯醯胺) (MBA)、乙二醇二丙烯酸酯 (EGDA) 及 PEG 二丙烯酸酯 (PEGDA)、具有聚(環氧乙烷) (PEO)-聚(環氧丙烷) (PPO)-PEO 之結構的 Pluronic® 聚合物的共聚、經改質之聚(乙烯醇) (PVA)、聚(4乙烯基吡啶)、PEG 的化學交聯製備之水凝膠。
生物相容性材料可具體地位於定位在至少一個第一電極的頂部上。較佳地，它也可以位於通量限制性材料的頂部上。
如果第一層是或包含生物相容性材料，則第一層較佳地至少定位在基板的活體內部分上。
通量限制性材料具體而言可指提供選擇性屏障的材料。因此，通量限制性材料通常可選擇性地允許一種或多種分子及/或化合物通過，而其對其他分子及/或化合物之滲透性顯著降低。因此，通量限制性材料對於待偵測之至少一種分析物可為可滲透的。作為一實例，通量限制性材料對於葡萄糖、乳酸、膽固醇或其他類型之本發明之分析物而言可為可滲透的。因此，至少一種通量限制性材料可用作控制分析物自外部，例如分析物感測器周圍的體液擴散至第一電極，較佳地擴散至感測材料，亦即第一電極中可能包含之至少一種酶的擴散屏障。在一實施例中，通量限制性材料可用作如本文其他處所提及之生物相容性材料。
作為一實例，至少一種通量限制性材料可具有足以提供機械穩定性之厚度。作為至少一種通量限制性材料，如本文所概述，可以單獨或組合使用若干種材料。因此，作為一實例，通量限制性材料具體地可包含至少一種聚合材料。適合之聚合材料可例如選自由以下所組成之群組：基於聚乙烯基吡啶之共聚物、聚氨酯及水凝膠。基於聚乙烯基吡啶之共聚物特別地適合。
適合之水凝膠特別地為聚乙二醇共聚物 (PEG共聚物)、聚乙酸乙烯酯共聚物 (PVA共聚物)、聚(2-烷基-2-㗁唑啉)共聚物、聚丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物或嵌段共聚物，特別而言包含親水性側基之聚丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物或嵌段共聚物。因此，例如，適合之水凝膠可選自由以下所組成之群組：甲基丙烯酸 (羥基乙) 酯 (HEMA)-均聚物、HEMA-共聚物、矽水凝膠及HEMA-共-N-乙烯基吡咯啶酮-聚合物，其每一種均可包含選自由以下組成之群的側基：甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甘油酯、N,N-二甲基丙烯醯胺及磷醯膽鹼。
此等類型之通量限制性材料通常為所屬領域中已知的。作為一實例，可使用如例如 EP2697388 A1、WO 2007/071562 A1 中及/或 WO 2005/078424 A1 中所述之通量限制性材料。具體而言，聚合材料之重均分子量 (MW) 可大於 10.000 kDa。更具體而言，聚合材料之重均分子量 (MW) 可大於 50.000 kDa，或甚至大於 100.000 kDa。特別地適合的為重均分子量 (MW) 為 10.000 至 500.000 kDa 之聚合材料。通量限制性材料之聚合材料可與感測材料之聚合材料相同或不同。
如果第一層不包含或不是通量限制性材料，則通量限制性材料層通常位於基板的第一側上且完全覆蓋感測材料。對於不包含在第一層中的通量限制性材料，上述針對第一層可以是或可包含的通量限制性材料的實施例及較佳選項相應地適用。
如果第一層是或包含通量限制性材料，則第一層較佳地至少定位在基板的活體內部分上。
分析物感測器包含位於基板的第二側上且部分地覆蓋第二導電材料的第二層。
第二層可包含適合用於分析物感測器的任何材料。第二層可由適合用於分析物感測器的任何材料組成。特別而言，第二層可包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：第四導電材料、絕緣材料、含銀材料、生物相容性材料、通量限制性材料及疏水聚合物材料。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第二層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：第四導電材料、絕緣材料、含銀材料、生物相容性材料、通量限制性材料及疏水聚合物材料。
對於第四導電材料，上述針對第三導電材料的實施例及較佳選項經必要修改後適用。
對於可包含在第二層中的絕緣材料，上述針對可包含在第一層中的絕緣材料的實施例及較佳選項經必要修改後適用。
對於可包含在第二層中的生物相容性材料，上述針對可包含在第一層中的生物相容性材料的實施例及較佳選項經必要修改後適用。
對於可包含在第二層中的通量限制性材料，上述針對可包含在第一層中的通量限制性材料的實施例及較佳選項經必要修改後適用。
含銀材料可以是包含銀的任何材料。因此，含銀材料也稱為包含銀的材料。本發明上下文中的「銀」不僅包括元素銀，還包括任何含銀化合物。因此，含銀材料包含元素銀及/或至少一種含銀化合物。較佳之含銀化合物為氯化銀 (AgCl)。舉例而言，含銀材料包含元素銀及/或氯化銀。特別而言，含銀材料包含元素銀及氯化銀。特別而言，含銀材料包含銀/氯化銀 (Ag/AgCl)。在一實施例中，當製造分析物感測器時，含銀材料僅包含 AgCl。當製造分析物感測器時，不添加元素 Ag。在分析物感測器之使用期間，元素 Ag 隨後可由 AgCl 形成，因此在使用期間，分析物感測器包含 Ag/AgCl。AgCl 形成元素 Ag 之反應本身為技術人員已知的。
舉例而言，含銀材料之 AgCl 負載在 20 µg 至 150 µg 之範圍內。如果第二層的至少兩個場包含在分析物感測器中並且如果第二層包含含銀材料，特別是 AgCl，則含銀材料之 AgCl 負載係指至少兩個場之 AgCl 負載之和。含銀材料之 AgCl 負載係指在製造分析物感測器時的負載。技術人員很清楚，在分析物感測器之使用期間，負載可能會發生變化，例如由於由 AgCl 形成元素 Ag。
含銀材料之最小 AgCl 負載可以根據下式計算。
其中
I 為當分析物感測器在使用中時之最高可能電流，以 A 為單位
t 為感測器之總佩戴時間，以 s 為單位
F 為法拉第常數 (Faraday constant)，以
C/mol 為單位
z 為銀之電荷數 (z = 1)
M(AgCl) 為 AgCl 之莫耳質量
m(AgCl) 為至少一個第二電極之 AgCl 負載。
含銀材料可包含黏合劑。適合之黏合劑本身為已知的，且例如選自由以下所組成之群組：金屬黏合劑、陶瓷黏合劑及聚合物黏合劑。較佳為聚合物黏合劑，特別而言物理黏合的聚合物黏合劑及/或化學黏合的聚合物黏合劑。
舉例而言，含銀材料包含之 Ag/AgCl 包含 20 wt% 至 70 wt% 之範圍內之 Ag、20 wt% 至 70 wt% 之範圍內之 AgCl 及 1 wt% 至 20 wt% 之範圍內之黏合劑，其中 wt% 在各情況下係按 Ag、AgCl 及黏合劑之 wt% 之和計。
如果第二層不包含含銀材料，則含銀材料層通常位於基板的第二側上且部分地覆蓋第二導電材料，從而形成至少一個第二電極。對於不包含在第二層中的含銀材料，上述針對第二層可包含的含銀材料的實施方案及較佳選項相應地適用。
因此，本發明的分析物感測器通常包含至少一個第二電極。較佳地，基板之第一側不包含第二電極。進一步較佳地，第二電極不包含酶。因此，較佳地，第二電極不含酶。至少一個第二電極可選自由以下所組成之群組：相對電極、參考電極及組合式相對/參考電極。較佳地，至少一個第二電極為組合式相對參考電極。
合適的疏水聚合物材料可為技術人員已知的任何疏水聚合物材料。「疏水性」在本發明之上下文中意謂根據 ASTM D570，在 24 小時後所量測的，按疏水聚合物材料之總重量計，聚合物材料具有按重量計在 0% 至 5% 之範圍內之吸水率，在一實施例中具有按重量計少於 2% 之吸水率。
疏水聚合物材料較佳地包含疏水聚合物，特別是熱塑性疏水聚合物。疏水聚合物材料可包含其他組分，例如黏合劑、溶劑及/或交聯劑。
舉例而言，疏水性聚合物之玻璃化轉變溫度在 -100℃ 至 0 ℃ 之範圍內，較佳在 -70℃ 至 -50 ℃ 之範圍內。玻璃化轉變溫度可經由微差掃描熱量法，使用 10℃/min 之勻變速率加熱及冷卻來量測。在第二次加熱循環期間量測玻璃化轉變溫度。此意謂，首先，疏水性聚合物以 10℃/min 之勻變速率加熱，隨後其以 10℃/min 之勻變速率冷卻，且隨後以 10℃/min 之勻變速率將其再次加熱以測定玻璃化轉變溫度。
舉例而言，疏水性聚合物之結晶溫度在 50℃ 至 100℃ 之範圍內，例如在 75℃ 至 85℃ 之範圍內。結晶溫度經由微差掃描熱量法，使用與玻璃化轉變溫度相同的參數進行量測。
疏水性聚合物可為技術人員已知的任何疏水性聚合物。較佳地，疏水性聚合物選自由以下所組成之群組：熱塑性聚氨酯 (TPU)、熱塑性聚脲、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯聚合物 (BUMA)、聚對苯二甲酸乙二酯 (PET) 及 UV 硬化樹脂，諸如丙烯酸酯化聚矽氧、丙烯酸酯化聚胺甲酸酯、丙烯酸酯化聚酯及/或丙烯酸酯化環氧化物。較佳地，疏水性聚合物為熱塑性聚氨酯。
疏水性熱塑性聚氨酯可以不同比率包含硬鏈段及軟鏈段。適合之硬鏈段通常包含二異氰酸酯及聚醇之聚合產物。適合之二異氰酸酯可為脂族二異氰酸酯或芳族二異氰酸酯，較佳脂族二異氰酸酯。
適合之芳族二異氰酸酯為例如 4,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯及/或甲苯-2,4-二異氰酸酯。
適合之脂族二異氰酸酯為例如六亞甲基二異氰酸酯及/或異佛爾酮二異氰酸酯。
適合之聚醇較佳為二醇，諸如 1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇及/或 1,10-癸二醇。
適合之軟鏈段可包含聚醚及/或聚酯。適合之聚醚為例如聚環氧乙烷及/或聚四氫呋喃，而適合之聚酯為例如聚對苯二甲酸乙二酯及/或聚萘二甲酸乙二酯。
第一層具有沿基板的長度之變化的厚度及/或位於基板之第一側上形成第一層之彼此分離的至少兩個場，其中至少兩個場中之各者在基板之整個寬度上延伸。
下面將更詳細地描述具有沿基板的長度之變化的厚度的第一層。
如果第一層具有沿基板的長度之變化的厚度，則第一層可包括具有比第一層的至少一個其他區域較高的厚度的至少一個區域。舉例而言，第一層可在活體外部分上具有較小的厚度 (即，第一層可以較薄)。然後，其厚度可以朝著基板的活體內部分增加，使得第一層的最高厚度的區域可以在基板的活體內部分。亦有可能，第一層在活體外部分及中間部分具有較小的厚度。然後，厚度可以在活體內部分增加且可以在活體內部分再次減小，從而在活體內部分上獲得第一層的隆起。
亦有可能，中間部分及/或活體外部分根本不包含第一層。在此實施例中，第一層可以僅位於分析物感測器的活體內部分上。特別而言，在此實施例中，進一步有可能，第一層具有凹痕，使得第一層中間的厚度小於第一層邊緣處的厚度，其中邊緣較佳地沿基板的長度定位。
第一層的厚度通常在垂直於基板的長度及寬度的方向 (即基板的厚度方向) 上量測。
舉例而言，第一層之最厚區域可具有為第一層之最薄區域的厚度的
101% 至 500%，較佳 150% 至 200% 的厚度。
舉例而言，第一層之厚度可在 0.1 µm 至 200 µm 之範圍內，較佳在 0.1 µm 至 80 µm 之範圍內變化。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第一層之厚度在 0.1 µm 與 200 µm 之間變化。
舉例而言，如果第一層是絕緣材料或包含絕緣材料，則第一層之厚度可在 0.5 μm 至 15 μm 之範圍內變化。
舉例而言，如果第一層是感測材料或包含感測材料，則第一層之厚度可在 5 μm 至 40 μm 之範圍內變化。
舉例而言，如果第一層是生物相容性材料或包含生物相容性材料，則第一層之厚度可在 1 μm 至 30 μm 之範圍內變化。
舉例而言，如果第一層是通量限制性材料或包含通量限制性材料，則第一層之厚度可在 1 μm 至 40 μm 之範圍內變化。
較佳地，第一層之最厚區域位於基板的活體內部分上。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第一層具有沿基板的長度之變化的厚度，且其中第一層在基板的活體內部分之區域中的厚度大於第一層在活體外部分之區域中的厚度。
最薄區域特別地位於基板的活體外部分上。這特別地有利，因為在這種情況下，活體外部分及中間部分可以更具可撓性 (即，剛性較小) 並且可以吸收分析物感測器上的機械應力。然後，活體內部分可更具剛性，因此也更穩定。
如果第一層具有沿基板的長度之變化的厚度，則第一層包含選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第三導電材料、生物相容性材料及感測材料為較佳的。特別而言，如果第一層具有沿基板的長度之變化的厚度，則第一層包含選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料及第三導電材料。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第一層具有沿基板的長度之變化的厚度，且其中第一層包含選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第三導電材料、生物相容性材料及通量限制性材料。
除了具有沿基板的長度之變化的厚度之外或替代地，第一層可位於基板之第一側上形成第一層之彼此分離的至少兩個場，其中至少兩個場中之各者在基板之整個寬度上延伸。
下面將更詳細地描述位於基板之第一側上形成第一層之彼此分離的至少兩個場，其中至少兩個場中之各者在基板之整個寬度上延伸的第一層。
對技術人員而言，顯而易見的是，在此實施例中，第一層的兩個場沿基板的長度彼此分離。因此，第一層的至少兩個場形成可以彼此相鄰但彼此不接觸的個別場。因此，沿基板的長度之至少兩個場之間存在不含第一層的空間。
舉例而言，第一層的至少兩個場可以彼此間隔至少 0.1 mm，較佳地至少 1 mm。
第一層的至少兩個場中之各者的長度可在 0.1 mm 至 10 mm 之範圍內，較佳地在 0.5 mm 至 5 mm 之範圍內。
在一實施例中，第一層的至少兩個場中之各者具有相同的長度。亦有可能，第一層的至少兩個場具有不同的長度。
第一層的至少兩個場之長度通常在基板的長度方向上量測。
第一層的至少兩個場可具有在 0.1 µm 至 200 µm 之範圍內，較佳在 0.1 µm 至 80 µm 之範圍內的厚度。
舉例而言，如果第一層是絕緣材料或包含絕緣材料，則第一層之厚度可在 0.5 μm 至 15 μm 之範圍內。
舉例而言，如果第一層是感測材料或包含感測材料，則第一層之厚度可在 5 μm 至 40 μm 之範圍內。
舉例而言，如果第一層是生物相容性材料或包含生物相容性材料，則第一層之厚度可在 1 μm 至 30 μm 之範圍內。
舉例而言，如果第一層是通量限制性材料或包含通量限制性材料，則第一層之厚度可在 1 μm 至 40 μm 之範圍內。
第一層的至少兩個場之厚度通常在垂直於基板的長度及寬度的方向 (即與基板的厚度相同的方向) 上量測。
較佳地，第一層之至少兩個場位於基板的活體內部分上。
在一實施例中，第一層位於基板之第一側上形成第一層的至少兩個場，並且第一層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第三導電材料及感測材料。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第一層位於基板之第一側上形成至少兩個場，且其中第一層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第三導電材料及感測材料。
第二層具有沿基板的長度之變化的厚度及/或位於基板之第二側上形成第二層之彼此分離的至少兩個場，其中至少兩個場中之各者在基板之整個寬度上延伸。
下面將更詳細地描述具有沿基板的長度之變化的厚度的第二層。
如果第二層具有沿基板的長度之變化的厚度，則第二層可包括具有比第二層的至少一個其他區域較高的厚度的至少一個區域。舉例而言，第二層可在活體外部分上具有較小的厚度 (即，第一層可以較薄)。然後，其厚度可以朝著基板的活體內部分增加，使得第二層的最高厚度的區域可以在基板的活體內部分。亦有可能，第二層在活體外部分及中間部分具有較小的厚度。然後，厚度可以在活體內部分增加且可以在活體內部分再次減小，從而獲得第二層的隆起。
亦有可能，中間部分及/或活體外部分根本不包含第二層。在此實施例中，第二層可以僅位於分析物感測器的活體內部分上。特別而言，在此實施例中，進一步有可能，第二層具有凹痕，使得第二層中間的厚度小於第二層邊緣處的厚度，其中邊緣較佳地沿基板的長度定位。
第二層的厚度通常在垂直於基板的長度及寬度的方向 (即基板的厚度方向) 上量測。
舉例而言，第二層之最厚區域可具有為第二層之最薄區域的厚度的 101% 至 500%，較佳 150% 至 200% 的厚度。
舉例而言，第二層之厚度可在 0.1 µm 至 200 µm 之範圍內，較佳在 0.1 µm 至 80 µm 之範圍內變化。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第二層之厚度在 0.1 µm 與 200 µm 之間變化。
舉例而言，如果第二層是絕緣材料或包含絕緣材料，則第二層之厚度可在 0.5 μm 至 15 μm 之範圍內變化。
舉例而言，如果第二層是生物相容性材料或包含生物相容性材料，則第二層之厚度可在 1 μm 至 30 μm 之範圍內變化。
舉例而言，如果第二層是通量限制性材料或包含通量限制性材料，則第二層之厚度可在 1 μm 至 40 μm 之範圍內變化。
舉例而言，如果第二層是含銀材料或包含含銀材料，則第二層之厚度可在 1 μm 至 80 μm 之範圍內變化。
舉例而言，如果第二層是疏水聚合物材料或包含疏水聚合物材料，則第二層之厚度可在 1 μm 至 40 μm 之範圍內變化。
較佳地，第二層之最厚區域位於基板的活體內部分上。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第二層具有沿基板的長度之變化的厚度，且其中第二層在基板的活體內部分之區域中的厚度大於第二層在活體外部分之區域中的厚度。
沿基板的長度之第二層的變化的厚度及/或第一層的變化的厚度通常導致分析物感測器沿感測器的長度之變化的剛性。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中分析物感測器具有沿其長度之變化的剛性。
第一層及/或第二層的最薄區域特別地位於基板的活體外部分上。這特別地有利，因為在這種情況下，活體外部分及中間部分可以更具可撓性 (即，剛性較小) 並且可以吸收機械應力。然後，活體內部分可更具剛性，因此也更穩定。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中活體外部分的剛性小於活體內部分的剛性。
如果第一層的最厚區域至基板的平面中之投影與第二層的最厚區域至基板的平面中之投影重疊 (即第一層的最厚區域與第二層的最厚區域直接彼此相對)，則它們重疊的區域通常是感測器最具剛性的區域。因此，感測器更穩定，並且其他區域，特別是活體外區域可以更具可撓性並且吸收施加至感測器的機械應力。
在一實施例中，第一層的最厚區域至基板的平面中之投影與第二層的最厚區域至基板的平面中之投影不重疊 (即第一層的最厚區域與第二層的最厚區域交替)。在此實施例中，在分析物感測器受到機械應力的情況下，分析物感測器的彎曲方向可藉由最厚區域相對於彼此的佈置來確定。
如果第二層具有沿基板的長度之變化的厚度，則第二層包含選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第四導電材料、生物相容性材料、含銀材料及疏水聚合物材料為較佳的。特別而言，如果第二層具有沿基板的長度之變化的厚度，則第二層包含選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、含銀材料及第四導電材料。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第二層具有沿基板的長度之變化的厚度，且其中第二層包含選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第四導電材料、生物相容性材料、含銀材料及疏水聚合物材料。
除了具有沿基板的長度之變化的厚度之外或替代地，第二層可位於基板之第二側上形成第二層之彼此分離的至少兩個場，其中至少兩個場中之各者在基板之整個寬度上延伸。
下面將更詳細地描述位於基板之第二側上形成第二層之彼此分離的至少兩個場，其中至少兩個場中之各者在基板之整個寬度上延伸的第二層。
對技術人員而言，顯而易見的是，在此實施例中，第二層的兩個場沿基板的長度彼此分離。因此，第二層的至少兩個場形成可以彼此相鄰但彼此不接觸的個別場。因此，沿基板的長度之至少兩個場之間存在不含第二層的空間。
舉例而言，第二層的至少兩個場可以彼此間隔至少 0.1 mm，較佳地至少 1 mm。
第二層的至少兩個場中之各者的長度可在 0.1 mm 至 10 mm 之範圍內，較佳地在 0.5 mm 至 5 mm 之範圍內。
在一實施例中，第二層的至少兩個場中之各者具有相同的長度。亦有可能，第二層的至少兩個場具有不同的長度。
第二層的至少兩個場之長度通常在基板的長度方向上量測。
第二層的至少兩個場可具有在 0.1 µm 至 200 µm 之範圍內，較佳在 0.1 µm 至 80 µm 之範圍內的厚度。
舉例而言，如果第二層是絕緣材料或包含絕緣材料，則第二層之厚度可在 0.5 μm 至 15 μm 之範圍內。
舉例而言，如果第二層是生物相容性材料或包含生物相容性材料，則第二層之厚度可在 1 μm 至 30 μm 之範圍內。
舉例而言，如果第二層是通量限制性材料或包含通量限制性材料，則第二層之厚度可在 1 μm 至 40 μm 之範圍內。
舉例而言，如果第二層是含銀材料或包含含銀材料，則第二層之厚度可在 1 μm 至 80 μm 之範圍內。
舉例而言，如果第二層是疏水聚合物材料或包含疏水聚合物材料，則第二層之厚度可在 1 μm 至 40 μm 之範圍內。
第二層的至少兩個場之厚度通常在垂直於基板的長度及寬度的方向上量測。
較佳地，第二層之至少兩個場位於基板的活體內部分上。
在一實施例中，第二層位於基板之第二側上形成至少兩個場，其中第二層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第四導電材料、含銀材料及疏水聚合物材料，較佳選自由以下所組成之群組：絕緣材料、第四導電材料及含銀材料。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第二層位於基板之第二側上形成至少兩個場，且其中第二層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第四導電材料、含銀材料及疏水材料。
在一實施例中，第一層的至少兩個場至基板的平面中之投影與第二層的至少兩個場至基板的平面中之投影不重疊 (即第一層的至少兩個場與第二層的至少兩個場交替)。在此實施例中，在分析物感測器受到機械應力的情況下，分析物感測器的彎曲方向可藉由第一層的至少兩個場與第二層的至少兩個場相對於彼此的佈置來確定。此外，這種佈置可導致分析物感測器的行為類似於彈簧。因此，分析物感測器然後可以可靠地補償分析物感測器的壓縮及/或彎曲。
因此，一種分析物感測器為較佳的，其中第一層位於基板之第一側上形成第一層的至少兩個場，且其中第二層位於基板之第二側上形成至少兩個場，其中第一層的至少兩個場至基板的平面中之投影與第二層的至少兩個場至基板的平面中之投影不重疊。
在另一實施例中，第一層的至少兩個場至基板的平面中之投影與第二層的至少兩個場至基板的平面中之投影重疊 (即第一層的至少兩個場與第二層的至少兩個場直接彼此相對)。第一層的至少兩個場與第二層的至少兩個場重疊的區域通常特別具剛性。因此，感測器更穩定，並且其他區域，特別是活體外部分及/或中間部分可以更具可撓性並且吸收施加至感測器的機械應力。
本發明之另一目標為製造分析物感測器，特別而言本發明之分析物感測器之方法，該方法包含以下步驟：
a) 提供具有一寬度及一長度且包含第一側及相對於第一側之第二側的原基板，以及位於第一側上之至少一種第一導電材料及位於第二側上之至少一種第二導電材料，
b) 以第一層部分地覆蓋第一導電材料的方式及以下列的方式，將第一層施加至原基板的第一側上：
第一層具有沿原基板的長度之變化的厚度，及/或
以彼此分離之至少兩個場的形式施加第一層，
c) 以第二層部分地覆蓋第二導電材料的方式及以下列的方式，將第二層施加至原基板的第二側上：
第二層具有沿原基板的長度之變化的厚度，及/或
以彼此分離之至少兩個場的形式施加第二層，
d) 切割該原基板，以獲得該分析物感測器。
製程步驟 a) 至 d) 可以給定順序執行。然而，亦有可能以不同的順序執行步驟。特別而言，步驟 b) 至 c) 之順序可能不同。其他製程步驟為可行的。亦有可能執行製程步驟 a) 至 d) 中之至少一者超過一次。舉例而言，步驟 b) 及/或步驟 c) 可執行超過一次，使得施加超過一個第一層及/或超過一個第二層。
特別而言，在第一層不包含感測材料的情況下，可執行其他製程步驟以施加感測材料。
特別而言，在第二層不包含含銀材料的情況下，可執行其他製程步驟以施加含銀材料。
特別而言，在第一層不包含通量限制性材料的情況下，可執行其他製程步驟以施加通量限制性材料。
在製造分析物感測器之方法之步驟 a) 中，提供原基板。
在本發明之上下文中，術語「原基板」具體可指但不限於適用於形成載體層以支撐第一層及第二層的任何種類之材料或材料之組合。
本發明分析物感測器之基板係藉由切割原基板來製造。特別而言，原基板可包含電絕緣材料。對於電絕緣材料，以上針對基板所述之的電絕緣材料之實施例及優選適用。
因此，在一較佳實施例中，原基板包含至少一種電絕緣材料，該電絕緣材料選自由以下所組成之群組：絕緣環氧樹脂、聚碳酸酯、聚酯、聚氯乙烯、聚胺酯、聚醚、聚乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚四氟乙烯或其共聚物及氧化鋁。
適合聚酯為例如聚對苯二甲酸乙二酯。
然而，原基板之長度和寬度通常可以與完成的分析物感測器所包含之基板之長度和寬度顯著不同。在本發明之上下文中，原基板之長度及寬度係參照分析物感測器之基板的寬度及長度來定義。因此，在本發明之上下文中，原基板之長度方向對應於自原基板切割之分析物感測器的基板之長度方向。相對應地，在本發明之上下文中，原基板之寬度方向對應於自原基板切割之分析物感測器的基板之寬度方向。
較佳地，原基板之寬度可為 1 cm 至 2 km、更佳為 10 cm 至 1000 m，且其長度為 1 cm 至 100 cm、更佳為 2 cm 至 10 cm。在一較佳之實施例中，原基板可以作為捲提供，特別而言指定用於捲對捲製程。
原基板包含至少一種第一導電材料及至少一種第二導電材料。對於至少一種第一導電材料及至少一種第二導電材料，以上針對分析物感測器之第一導電材料及第二導電材料所述之實施例及優選適用。
在步驟 a) 中提供原基板可以包含以下步驟：
a1) 提供原基板，
a2) 將至少一種第一導電材料施加至原基板之第一側，
a3) 將至少一種第二導電材料施加至原基板之第二側，
a4) 獲得包含至少一種第一導電材料及至少一種第二導電材料之原基板。
第一導電材料可以在步驟 a2) 中藉由任何已知的方法，例如經由化學氣相沈積 (CVD)、物理氣相沈積 (PVD) 或濕式塗布法施加至原基板。濕式塗布法本身為已知的。適合之濕式塗布法例如選自由以下所組成之群組：旋塗、噴塗、刮塗、印刷、分配、狹縫塗布、浸塗及絲網印刷。
第二導電材料可在步驟 a3) 中藉由任何已知的方法，例如經由化學氣相沈積 (CVD)、物理氣相沈積 (PVD) 或濕式塗布法施加至原基板。濕式塗布法本身為已知的。適合之濕式塗布法例如選自由以下所組成之群組：旋塗、噴塗、刮塗、印刷、分配、狹縫塗布、浸塗及絲網印刷。
原基板包含第一側及第二側。第二側與第一側相對。對所屬技術領域中具有知識者而言顯而易見的係第一側及第二側彼此不同。
原基板可為平坦基板。具體而言，原基板可為可撓性的及/或可變形的。因此，作為一實例，原基板可為薄的可撓性基板。作為一實例，原基板之厚度可為 50 µm 至 1 mm，具體而言厚度可為 80 µm 至 500 µm，諸如 110 µm 至 250 µm。
原基板可藉由技術人員已知之方法提供。舉例而言，原基板可以卷形式提供。原基板可隨後用於卷對卷製程為特別地有利的。
在一實施例中，在製備第一電極之前，將原基板切成薄片。薄片可具有任何寬度，諸如在 100 mm 至 300 mm 之範圍內。
在步驟 b) 中，以第一層部分地覆蓋第一導電材料的方式，將第一層施加至原基板的第一側上。
對於在該方法中施加的第一層，上述針對包含在分析物感測器中之第一層的實施例及較佳選項相應地適用。
可藉由技術人員已知之任何方法將第一層施加至第一側上，例如藉由濕式塗布法。適合之濕式塗布法例如選自由以下所組成之群組：旋塗、噴塗、刮塗、印刷、分配、狹縫塗布、浸塗及絲網印刷。可以施加超過一個第一層，這可能導致沿基板的長度之變化的厚度。濕式塗布法之後，可進一步處理第一層。該等處理為例如乾燥處理、固化處理及/或雷射燒蝕處理。特別而言，雷射燒蝕處理可用於形成第一層之彼此分離的至少兩個場。然而，亦有可能，在濕式塗布法過程中形成分離的場。
在步驟 c) 中，以第二層部分地覆蓋第二導電材料的方式，將第二層施加至基板的第二側上。
對於在該方法中施加的第二層，上述針對包含在分析物感測器中之第二層的實施例及較佳選項適用。
可藉由技術人員已知之任何方法將第二層施加至第二側上，例如藉由濕式塗布法。適合之濕式塗布法例如選自由以下所組成之群組：旋塗、噴塗、刮塗、印刷、分配、狹縫塗布、浸塗及絲網印刷。可以施加超過一個第二層，這可能導致沿基板的長度之變化的厚度。濕式塗布法之後，可進一步處理第一層。該等處理為例如乾燥處理、固化處理及/或雷射燒蝕處理。特別而言，雷射燒蝕處理可用於形成第二層之彼此分離的至少兩個場。然而，亦有可能，在濕式塗布法過程中形成分離的場。
在步驟 d) 中，切割原基板以獲得分析物感測器。原基板較佳沿著其長度切割，以使得形成條帶。此等條帶可對應於分析物感測器。有可能的是在鋸切基板沿著其長度切割之前或之後，其沿著其寬度切割至少一次。
原基板可藉由技術人員已知之方法切割。例如，其可以藉由機械方法 (諸如刀及/或鋸) 來切割。亦有可能雷射來切割原基板。該實施例為較佳的。
因此，一種用於製造分析物感測器之方法為較佳的，其中在步驟 d) 中使用雷射光束來切割原基板。
在一實施例中，可執行以下額外步驟 e)：
e) 將分析物感測器與電子單元電連接以獲得包含分析物感測器及電子單元之分析物感測器系統。
本發明之另一目標為一種分析物感測器系統，該分析物感測器系統包含：
本發明分析物感測器及
電子單元，該電子單元電連接至該分析物感測器。
對於分析物感測器系統中所包含之分析物感測器，上文針對本發明分析物感測器所述之實施例及偏好適用。
如本文所使用，術語「電子單元 (electronics unit)」為一廣義術語，且對於所屬技術領域中具有通常知識者而言應給予其普通及習慣上的含義，而不限於特殊或定制化的含義。該術語具體可以指但不限於單元，諸如可以單片形式手持的單元，其經組態用於進行至少一種電子功能。具體而言，電子單元可具有連接至分析物感測器之至少一個介面，其中電子單元可提供至少一種與分析物感測器相互作用的電子功能，諸如至少一種量測功能。電子單元可經組態用於量測至少一個電壓及/或量測至少一個電流，從而與分析物感測器相互作用。電子單元可進一步包含至少一個積體電路，諸如處理器及/或電池。本文常用之術語「處理器」為一廣義術語，且對於所屬技術領域中具有通常知識者而言應給予其普通及習慣上的含義，而不限於特殊或客製化的含義。該術語具體地可涉及，但不限於，其經組態用於進行電腦或系統的基本操作的任意邏輯電路，及/或一般而言，涉及其組態可以執行計算或邏輯操作的裝置。特別而言，處理器可經組態用於處理電子訊號，諸如電流或電壓，尤其來自分析物感測器之電子信號。具體而言，處理器可為或可包含微控制單元 (microcontroller unit，MCU)。此外或可替代地，處理器可為或可包含微處理器，因此，具體而言，處理器的元件可包含於一個單一積體電路 (integrated circuitry，IC) 晶片中。此外或可替代地，處理器可為或可包含一種或多種特殊應用積體電路 (application-specific integrated circuit，ASIC) 及/或一種或多種現場可程式化邏輯閘陣列 (field-programmable gate array，FPGA) 等。處理器可具體地經組態，例如藉由軟體編程，用於執行一種或多種評估操作。因此，處理器可經組態用於處理及/或評估來自分析物感測器之電子訊號，且例如輸出指示由分析物感測器量測之分析物濃度之訊號。電子單元進一步可包含至少一個量測裝置以量測電壓及電流中之至少一者，諸如恒定電位器。另外，電子單元可包含微控制單元，尤其經組態用於控制電子單元之一個或多個電子功能。
電子單元具體可包含至少一個電子單元外殼，其中分析物感測器，例如具有近端及/或提供用於接觸分析物感測器之電觸點之端的感測器可伸出至電子單元外殼，且可以與電子單元外殼內之至少一個電子組件電連接。作為實例，分析物感測器之近端及/或至少一個接觸部分可伸出至電子單元外殼內，且在其中可例如藉由一個或多個焊接連接、黏結連接、塞、夾緊連接或其類似方式電連接至至少一個電子組件，諸如連接至電子單元之至少一個印刷電路板及/或至少一個接觸部分。電子單元具體可用為及/或經組態為用於將量測資料傳輸至至少一個外部裝置，諸如傳輸到至少一個例如無線接收器。
電子單元電連接至分析物感測器。因此，電連接存在於分析物感測器與電子單元之間。分析物感測器系統中所包含之電子單元與分析物感測器接觸。舉例而言，分析物感測器之第一導電材料及第二導電材料可各自與電子單元形成電連接。通常，分析物感測器在近端包含接觸部分，且在遠端包含第一電極及第二電極。因此，電訊號，諸如電流及/或電壓可經由電子連接自分析物感測器向電子單元傳輸。經由電連接，電子單元可與分析物感測器相互作用以進行至少一次電化學量測。如上文所概述之電連接具體可由伸出至電子單元外殼之分析物感測器之至少一個連接部分建立。
在圖中，未示出通量限制性材料、生物相容性材料或疏水聚合物材料。對技術人員而言，顯而易見的是，如本文別處所述，那些材料可額外地覆蓋分析物感測器。進一步強調的是，圖 1 至 4c 中任一者使用的尺寸都不是按比例的。上述針對基板、第一導電材料、第二導電材料、第一層及第二層的實施例及較佳選項亦適用於關於圖所描述的基板、第一導電材料、第二導電材料、第一層及第二層。
圖 1 示出根據本發明之第一實施例的分析物感測器 110。在圖 1 中，僅示出基板 112 的第一側 114。相對於第一側之第二側 124 未在圖 1 中示出。分析物感測器 110 包含基板 112，該基板包含位於基板 112 的第一側 114 上的第一導電材料 116。絕緣材料 118 (例如焊接掩模) 部分地覆蓋第一導電材料 116。分析物感測器 110 進一步包含第三導電材料 120。第三導電材料 120 形成在第三導電材料 120 之長度上具有恆定厚度的層。包含感測材料 122 之第一層 138 的兩個場位於第三導電材料 120 的頂部上。分析物感測器 110 包括包含第一導電材料 116 的電觸點 136，用於使分析物感測器 110 與電子單元 (例如印刷電路板 (PCB)) 接觸。電觸點 136 位於分析物感測器 110 的活體外部分 132 上。第三導電材料 120 以及第一層 138 的兩個場位於分析物感測器 110 的活體內部分 130 上。中間部分 134 連接活體內部分 130 與活體外部分 132。分析物感測器 110 的基板 112 具有寬度 144 及長度 142。
圖 2a、2b 及 2c 示出根據本發明之第二實施例的分析物感測器 110。在圖 2a、2b 及 2c 中，僅示出分析物感測器 110 的活體內部分。波浪線指示未示出之分析物感測器的部分，特別是活體外部分及中間部分位於何處。圖 2a 示出基板 112 的第一側 114 的視圖，圖 2b 示出基板 112 的第二側 124 的視圖，圖 2c 示出沿分析物感測器 110 之長度 (沿圖 2a 中的線 A-A’) 的橫向截面。在圖 2a 至 2c 中，分析物感測器 110 包含基板 112。
第一導電材料 116 位於基板 112 的第一側 114 上。絕緣材料 118 部分地覆蓋第一導電材料 116。第一層 138 位於基板 112 的第一側 114 上並且部分地覆蓋它。它還部分地覆蓋絕緣材料 118。第一層 138 包含第三導電材料 120。包含第三導電材料 120 的第一層 138 具有沿基板 112 的長度之變化的厚度。分析物感測器 110 進一步包含包含感測材料 122 的第一層 138，該第一層位於包含第三導電材料 120 的第一層 138 的頂部上之基板 112 的第一側 114 上。包含感測材料 122 的第一層 138 具有在基板 112 之整個寬度上延伸的彼此分離的兩個場。
第二導電材料 126 位於基板 112 的第二側 124 上。絕緣材料 118 部分地覆蓋第二導電材料 126，該絕緣材料可與位於基板 112 的第一側 114 上的絕緣材料 118 相同或不同。第二層 140 位於基板 112 的第二側 124 上並且部分地覆蓋它。它還部分地覆蓋絕緣材料 118。第二層 140 包含含銀材料 128。包含含銀材料 128 的第二層 140 具有沿基板 112 的長度之變化的厚度。
在圖 2a 至 2c 所示的分析物感測器 110 中，第一層 138 及第二層 140 的較厚區域彼此相對。這導致分析物感測器 110 在第一層 138 及第二層 140 彼此相對的區域中特別具剛性。因此，活體內部分比中間部分及活體外部分更具剛性。因此，任何機械應力特別而言被分析物感測器 110 的中間部分及活體外部分吸收。這降低了在量測期間由於分析物感測器 110 上，特別是分析物感測器 110 的活體內部分上的機械負載而產生偽影的風險。此外，電極損壞的風險也顯著降低。
圖 3a、3b 及 3c 示出根據本發明之第三實施例的分析物感測器 110。在圖 3a、3b 及 3c 中，僅示出分析物感測器 110 的活體內部分。波浪線指示未示出之分析物感測器的部分，特別是活體外部分及中間部分位於何處。圖 3a 示出基板 112 的第一側 114 的視圖，圖 3b 示出基板 112 的第二側 124 的視圖，圖 3c 示出沿分析物感測器 110 之長度 (沿圖 3a 及 3b 中的線 A-A’) 的橫向截面。在圖 3a、3b 及 3c 中，分析物感測器 110 包含基板 112。
第一導電材料 116 位於基板 112 的第一側 114 上。第一導電材料 116 被第一層 138 部分地覆蓋，該第一層包含絕緣材料 118 並形成在基板 112 之整個寬度上延伸的彼此分離的兩個場。分析物感測器 110 進一步包含包含第三導電材料 120 的第一層 138，該第一層位於基板 112 的第一側 114 上並部分地覆蓋第一側 114 以及包含絕緣材料 118 的第一層 138。包含第三導電材料 120 的第一層 138 包含在基板 112 之整個寬度上延伸的彼此分離的兩個場。此外，包含第三導電材料 120 的第一層 138 具有沿基板 112 的長度之變化的厚度。分析物感測器 110 另外包含包含感測材料 122 的第一層 138，該第一層位於包含第三導電材料 120 的第一層 138 的頂部上之基板 112 的第一側 114 上。包含感測材料 122 的第一層 138 具有在基板 112 之整個寬度上延伸的彼此分離的兩個場。
第二導電材料 126 位於基板 112 的第二側 124 上。第二導電材料 126 被包含絕緣材料 118 的第二層 140 部分地覆蓋。絕緣材料 118 可與位於基板 112 的第一側 114 上的絕緣材料 118 相同或不同。包含絕緣材料 118 的第二層 140 形成在基板 112 之整個寬度上延伸的彼此分離的三個場。包含含銀材料 128 的第二層 140 位於基板 112 的第二側 124 上並且部分地覆蓋它。它還部分地覆蓋包含絕緣材料 118 的第二層 140。包含含銀材料 128 的第二層 140 具有沿基板 112 的長度之變化的厚度。它進一步包含在基板之整個寬度上延伸的彼此分離的兩個場。特別而言，包含含銀材料 128 的第二層 140 至基板 112 的平面中之投影與包含第三導電材料 120 的第一層 138 至基板 112 的平面中之投影不重疊。圖 3a 至 3c 所示的分析物感測器 110 特別地有利，因為僅包含包含絕緣材料 118 之第一層 138 及包含絕緣材料 118 之第二層 140 的區域特別具可撓性，而其他區域更具剛性。因此，分析物感測器 110 的活體內部分具有類似於彈簧的行為，從而它可以可靠地補償分析物感測器 110，特別是分析物感測器 110 的活體內部分的壓縮及/或彎曲。由於包含第三導電材料 120 之第一層 138 相對於包含含銀材料 128 之第二層 140 的佈置，進一步有可能確定在機械應力的情況下分析物感測器 110 應彎曲的方向。
圖 4a、4b 及 4c 示出根據本發明之第四實施例的分析物感測器 110。在圖 4a、4b 及 4c 中，僅示出分析物感測器 110 的活體內部分。波浪線指示未示出之分析物感測器的部分，特別是活體外部分及中間部分位於何處。圖 4a 示出基板 112 的第一側 114 的視圖，圖 4b 示出基板 112 的第二側 124 的視圖，圖 4c 示出沿分析物感測器 110 之長度 (沿圖 4a 及 4b 中的線 A-A’) 的橫向截面。在圖 4a、4b 及 4c 中，分析物感測器 110 包含基板 112。
第一導電材料 116 位於基板 112 的第一側 114 上。第一導電材料 116 被包含絕緣材料 118 的第一層 138 部分地覆蓋。包含絕緣材料 118 的第一層 138 具有沿基板 112 的長度之變化的厚度。感測材料 122 位於第一導電材料 116 上。
第二導電材料 126 位於基板 112 的第二側 124 上。第二導電材料 126 被包含絕緣材料 118 的第二層 140 部分地覆蓋。絕緣材料 118 可與位於基板 112 的第一側 114 上的絕緣材料 118 相同或不同。包含絕緣材料 118 的第二層 140 形成在基板 112 之整個寬度上延伸的彼此分離的兩個場。兩個場都具有沿基板 112 的長度之變化的厚度。基板 112 的第二側 124 另外包含部分地覆蓋第二導電材料 126 的含銀材料 128。特別而言，第二層 140 的較厚區域至基板 112 的平面中之投影與第一層 138 的較厚區域至基板 112 的平面中之投影不重疊。這產生了一種分析物感測器，其中分析物感測器的活體內部分的彎曲方向可以被精確調整。同時，這種設計可以避免電極區域的彎曲。
110:分析物感測器
112:基板
114:第一側
116:第一導電材料
118:絕緣材料
120:第三導電材料
122:感測材料
124:第二側
126:第二導電材料
128:含銀材料
130:活體內部分
132:活體外部分
134:中間部分
136:電觸點
138:第一層
140:第二層
142:長度
144:寬度
本發明的進一步細節可以從以下較佳實施例之公開得出。實施例的特徵可以單獨方式或以任意組合實現。本發明不限於實施例。實施例以圖式進行圖表式的描繪。附圖不是按比例繪製的。附圖中相同的元件符號指代相同的元件或功能相同的元件或在其功能方面彼此對應之元件。
在這些圖式中：
圖 1：示意性地繪示了如本發明之分析物感測器之第一實施例之俯視圖
圖 2a 至 2c：示意性地繪示了如本發明之分析物感測器之第二實施例之不同視圖
圖 3a 至 3c：示意性地繪示了如本發明之分析物感測器之第三實施例之不同視圖
圖 4a 至 4c：示意性地繪示了如本發明之分析物感測器之第四實施例之不同視圖
110:分析物感測器
112:基板
114:第一側
116:第一導電材料
118:絕緣材料
120:第三導電材料
122:感測材料
130:活體內部分
132:活體外部分
134:中間部分
136:電觸點
138:第一層
142:長度
144:寬度
Claims (15)
- 一種用於確定至少一種分析物之分析物感測器，該分析物感測器包含： 基板，其具有一長度及一寬度且其包含 第一側及相對於該第一側之第二側， 活體內部分、活體外部分及中間部分，其中該中間部分連接該活體內部分與該活體外部分， 至少一種第一導電材料，其位於該基板的該第一側上， 至少一種第二導電材料，其位於該基板的該第二側上， 至少一個第一層，其位於該基板的該第一側上且部分地覆蓋該第一導電材料，並且 其具有沿該基板的該長度之變化的厚度，及/或 其位於該基板之該第一側上形成該第一層之彼此分離的至少兩個場 (field)，其中該至少兩個場中之各者在該基板之整個寬度上延伸， 至少一個第二層，其位於該基板之該第二側上且部分地覆蓋該第二導電材料，並且 其具有沿該基板的該長度之變化的厚度，及/或 其位於該基板之該第二側上形成該第二層之彼此分離的至少兩個場，其中該至少兩個場中之各者在該基板之整個寬度上延伸。
- 如請求項 1 之分析物感測器，其中該第一層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：第三導電材料、絕緣材料、感測材料、生物相容性材料及通量限制性材料。
- 如請求項 1 或 2 之分析物感測器，其中該第二層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：第四導電材料、絕緣材料、含銀材料、生物相容性材料、通量限制性材料及疏水聚合物材料。
- 如請求項 1 至 3 中任一項之分析物感測器，其中該第一層位於該基板之該第一側上形成該第一層的至少兩個場，且其中該第二層位於該基板之該第二側上形成至少兩個場，其中該第一層的該至少兩個場至該基板的平面中之投影與該第二層的該至少兩個場至該基板的平面中之投影不重疊。
- 如請求項 1 至 4 中任一項之分析物感測器，其中該第一層具有沿該基板的該長度之變化的厚度，且其中該第一層包含選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第三導電材料、生物相容性材料及通量限制性材料。
- 如請求項 1 至 5 中任一項之分析物感測器，其中該第一層位於該基板之該第一側上形成至少兩個場，且其中該第一層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第三導電材料及感測材料。
- 如請求項 1 至 6 中任一項之分析物感測器，其中該第二層具有沿該基板的該長度之變化的厚度，且其中該第二層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第四導電材料、生物相容性材料、含銀材料及疏水聚合物材料。
- 如請求項 1 至 7 中任一項之分析物感測器，其中該第二層位於該基板之該第二側上形成至少兩個場，且其中該第二層包含至少一種選自由以下所組成之群組的材料：絕緣材料、第四導電材料、含銀材料及疏水聚合物材料。
- 如請求項 1 至 8 中任一項之分析物感測器，其中該分析物感測器具有沿其長度之變化的剛性 (stiffness)。
- 如請求項 9 之分析物感測器，其中該活體外部分的剛性小於該活體內部分的剛性。
- 如請求項 1 至 10 中任一項之分析物感測器，其中該第一層具有沿該基板的該長度之變化的厚度，且其中該第一層在該基板的該活體內部分之區域中的厚度大於該第一層在該活體外部分之區域中的厚度。
- 如請求項 1 至 11 中任一項之分析物感測器，其中該第一層的該厚度在 0.1 μm 與 200 μm 之間變化，及/或該第二層的該厚度在 0.1 μm 與 200 μm 之間變化。
- 如請求項 1 至 12 中任一項之分析物感測器，其中該第二層具有沿該基板的該長度之變化的厚度，且其中該第二層在該基板的該活體內部分之區域中的厚度大於該第二層在該活體外部分之區域中的厚度。
- 一種製造如請求項 1 至 13 中任一項之分析物感測器之方法，該方法包含以下步驟： a) 提供具有一寬度及一長度且包含第一側及相對於該第一側之第二側的原基板，以及位於該第一側上之至少一種第一導電材料及位於該第二側上之至少一種第二導電材料， b) 以第一層部分地覆蓋該第一導電材料的方式及以下列的方式，將該第一層施加至該原基板的該第一側上： 該第一層具有沿該原基板的該長度之變化的厚度，及/或 以彼此分離之至少兩個場的形式施加該第一層， c) 以第二層部分地覆蓋該第二導電材料的方式及以下列的方式，將該第二層施加至該原基板的該第二側上： 該第二層具有沿該原基板的該長度之變化的厚度，及/或 以彼此分離之至少兩個場的形式施加該第二層， d) 切割該原基板，以獲得該分析物感測器。
- 一種分析物感測器系統，其包含 如請求項 1 至 13 中任一項之分析物感測器， 電子單元，該電子單元經組態以電性連接至該分析物感測器。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| EP21197921.6 | 2021-09-21 | ||
| EP21197921.6A EP4151151A1 (en) | 2021-09-21 | 2021-09-21 | Sensor with varying stiffness |
Publications (1)
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