[发明专利]血糖试纸导电层的制造方法

说明书

技术领域

本发明系关于一种血糖试纸导电层制造方法，尤指一种采用微液滴喷墨技术的血糖试纸导电层制造方法。

背景技术

由于潜力巨大的全球糖尿病测试消耗品市场的增长，糖尿病人每天测试血糖的实际需要，实施商品化血糖试纸的开发设计和生产有着极大的商业价值。目前血糖仪的测糖技术可以分为电化学法测试和光反射技术测试两大类，其中电化学法测试的优点在于价格比较便宜，且电化学法血糖检测系统已经成功开发了三十余年，其可供糖尿病人实施血糖自我检测、有效控制病情的重要手段。一般传统使用的电化学法测试主要是将酶与葡萄糖反应产生的电子再运用电流记数设施，读取电子的数量，再转化成葡萄糖浓度读数。

任何生产厂家或者技术开发商为了提高血糖检测相关产品品质，降低生产成本，通常会对每一款待开发的测试系统进行全面综合考虑和评估，其主要的评估项目包括：系统的准确度和精密度要求、血糖测定的速度、所使用氧化还原酶的种类和稳定化方式、采样量、进样方式、试纸的外观尺寸，原材料的选择包括导电介质、试纸基片材料和导电油墨，在仪器的外观考虑用户有好介面的设计、使用方便性、元件器件的价格成本、芯片的综合性能因数等。

世界上第一个可携式家用电化学血糖测试系统是1987年由美国Medisense公司推出的ExacTech，该系统采用二茂铁及其衍生物作为氧化还原导电介质，通过网版印刷导电碳墨在聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)塑胶基片上，制成外观尺寸如同pH试纸大小的血糖试纸，可以大规模制作生产。

目前市面上通用的血糖试纸实质是在一些塑胶基片上印刷了导电碳墨后再复合印刷含酶涂层的生物电化学酶传感器，用以使酶与葡萄糖反应产生的电子再运用电流记数设施，读取电子的数量，再转化成葡萄糖浓度读数。举例来说，一般的电化学感测血糖试纸1系如图1所示，主要由基板10、导电层11、参数辨识元件12、上隔板13及反应区14所组成，其中导电层11设置于上隔板13及基板10之间，并包括导电胶层111及导电碳层112，导电碳层112覆盖于导电胶层111上，且其系共同设置于基板10的第一表面101上。在上隔板13及导电层11更具有反应区14，其系用以与导电层11接触，并可与的产生反应。以及，在基板10的第二表面102的一端则设置参数辨识元件12，用以对应一组特定的校正参数值。

其中基板10的材质一般趋向于使用聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)，这种材料本身具有一定的折弯机械强度，容易实施机械切割，有利于规模化生产。此材料的耐热温度达到120℃，比较适合导电碳墨印刷完之后的高温固化。因此，一般血糖试纸的工作电极多采取碳墨材料。且为了便于用户使用和操作，基板10的厚度可控制在0.34～0.4mm，而整体电化学感测血糖试纸1的实际长宽尺寸一般控制在6mm×30mm左右。

此外，近年来在血糖试纸的制作中，亦开始采用金、钯、铂金等金属材料，其主要是以电化学真空溅射的方法将前述等金属材料均匀涂布在试纸基板表面，然而，由于这些贵金属材料的成本较为高昂，且此电化学真空溅射方法的制程设备亦较为昂贵，更需相当的技术门槛，因而以此制程较不合乎大规模生产效益。

为了克服上述技术瓶颈，一般都对导电碳墨采以网版印刷技术，以此制程来降低制造成本。采用此网版印刷技术所制成的血糖试纸1系如图2所示，其中，电化学感测血糖试纸1的基板10上布设有导电层11，该导电胶层111系以虚线表示，而该导电碳层112系以实线表示。导电碳层112采网版印刷技术涂布于导电胶层111上，而且导电胶层112相较于导电碳层111具有较低的电阻值，故导电胶层112可变长度区112a的长度与该电极的电阻值呈反比关系，亦即导电胶层可变长度区112a愈长，该电极的电阻值便愈低。当此电化学感测血糖试纸1与一传感器装置相连接时，由于该装置能够辨识因导电胶层112的可变长度区112a长度差异所造成的电阻值差异，进而确认电化学感测血糖试纸1是否为与传感器装置相配合的试纸。