[实用新型]一种新型生物传感器装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物分析仪器领域，具体的说，本实用新型涉及一种对绝缘板与测试槽一体成形的生物传感器的结构进行改良的新型生物传感器装置。

背景技术

在生物医学技术领域，已经开发出生物传感器用来分析人类的体液，从而诊断潜在的疾病或者监测健康状况。例如，通常可利用生物传感器来监测某些个体中的乳酸盐、胆固醇、血红素、胆红素、白蛋白和葡萄糖。

一般而言，生物传感器至少包括一个绝缘板、一组电极系统、一个测试槽、一种氧化还原酶和一种电子转移剂，该电子转移剂可作为在被分析物的酶性氧化(Enzymatic oxidation)期间引入电子转移。该电极系统含有两个以上的电极，其中一个电极作为工作电极(Working electrode)，一个电极作为辅助电极(Counter electrode)。将该氧化还原酶和该电子转移剂放置在该测试槽中，然后对该电极系统提供一适当之电位差，接着将含有被分析物的样本液体(Sample liquid)添加到该含有酶和电子转移剂的测试槽中，则电化学反应(Electrochemical reaction)便在该测试槽中进行。测量该电极系统从该测试槽所产生的电流讯号，便可据此计算出被分析物的浓度。

电化学反应可包含至少一种电子转移剂的参与。给定一种生物分子A，则氧化还原过程可以用下列反应式来说明：

A+C(氧化)→B+C(还原)                      (式1)

在有适当酶的存在情况下，电子转移剂C将生物分子A氧化成B。然后，电子转移剂C在电极系统的某一电极处被氧化。

C(还原)→C(氧化)+ne-                      (式2)

式2中n为整数。电子被电极收集，并且测量所产生的电流。

现有技术中有关生物传感器的测试槽的制作方式可分为两种，一种是先于绝缘板上制作电极系统，再贴上U形隔片(Spacer)，以产生一个可以放置氧化还原酶、电子转移剂和样本液体的测试槽。图1是这种测试槽的制作方式的实施例的组合图(Exploded slant view)，将U形隔片1贴在已制作好电极系统2的绝缘板3上，U形隔片1与绝缘板3所围绕形成的立体空间便可作为测试槽，然后将氧化还原酶、电子转移剂和样本液体放置在该测试槽中，对该电极系统2施以一适当的电位差，则电化学反应便得以在该测试槽中进行。

另一种测试槽的制作方式是先制作一个与绝缘板一体成形的测试槽，再制作电极系统。图2便是此种绝缘板与测试槽一体成形的生物传感器的实施例的组合图，先以塑料射出或雕刻等方式，制作一个含有一凹槽5的绝缘板4，然后于该绝缘板4上制作一组通过该凹槽5的电极系统6，该凹槽5即是测试槽的位置。

图3为公知技术中绝缘板与测试槽一体成形的生物传感器的一项实施例的立体图(Slant view)。电极系统7的材质为导电物质，可以用印刷、溅镀(Sputtering)或蒸镀(Vapor deposition)的方式在绝缘板8上制成该电极系统7。该电极系统7必须通过测试槽9，该测试槽9由第一侧壁10、第二侧壁11、第三侧壁12和基部13所围绕而成，一般而言，该第一侧壁10、第二侧壁11、第三侧壁12与该基部13所夹的角度分别等于或几乎等于90度。图4是图3测试槽9的侧面图(Side view)，可以看出该测试槽9由第一侧壁10、第二侧壁11、第三侧壁12和基部13所围绕而成，而第三侧壁12和基部13的夹角14等于或几乎等于90度；同样的，第一侧壁10和第二侧壁11与基部13所夹的角度也是分别等于或几乎等于90度。

图5是另一个公知技术中绝缘板与测试槽一体成形的生物传感器的另一项实施例的立体图，该测试槽由第一侧壁15、第二侧壁15’和基部16所共同围绕而成。该第一侧壁15和该第二侧壁15’实际上共同形成一个圆弧形，可以看出该第一侧壁15或该第二侧壁15’与该基部16的夹角等于或几乎等于90度。图6是图5中测试槽的侧面图，可以看出该第一侧壁15’与该基部16的夹角17等于或几乎等于90度。