[发明专利]具有三维结构的生物传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物传感器及其制造方法，所述生物传感器具有通过3D MID（模塑互连器件）技术形成的三维结构，尤其涉及一种生物传感器及其制造方法，其中使用3D MID技术在聚合物基材的表面上立体地形成反应电极和信号传递部件。

背景技术

生物传感器指的是利用生物的功能来检测材料性质的装置，并且因为被用作检测生物材料的设备，生物传感器必须有极好的灵敏度和反应特异性。作为使用生物传感器的分析方法，有酶分析方法和免疫学方法。根据在生物样品中定量分析目标材料的方法，生物传感器分为光学生物传感器和电化学生物传感器。

为了确认生物传感器测得的值，生物传感器必须插入到测量装置中。当生物传感器插入到测量装置中时，测量装置电化学分析目标材料的浓度等。

当将样品（例如，血等）滴到生物传感器上时，生物传感器把发生的电化学反应的结果转变成电信号，并且将这些电信号传递到与生物传感器相连接的测量装置。为此，生物传感器必须配有在基材上形成的两个或多个反应电极，并且必须配有信号传递部件（例如，导线、引线、导电线路）。当然，生物传感器需要引起氧化还原反应的试剂以及目标材料，用于引入样品的样品入口，用于通过引起毛细管现象吸入样品的垫片（spacer）、盖子和空气出口。

生物传感器的工艺复杂性、制造成本、性能等取决于使用工业技术在基材上形成反应电极和信号传递部件的制造生物传感器的方法。将参照图1和2描述一种制造生物传感器的常规方法。图1和2示出了常规的生物传感器的立体图。

如图1和2所示，一种常规的生物传感器被配置为，反应电极和导线在基材上整体地形成图案，试剂涂覆到每个反应电极上，并且垫片和盖子连续堆叠在基材上。将上述结构的常规生物传感器的导线连接到（插入、接触到）测量装置的插口来测量血糖水平。

通常，在基材上形成反应电极和导线的方法有：通过使用荫罩溅射形成导电电极的方法，使用普通溅射形成电极的方法，使用普通光刻或激光形成电极的方法，以及使用丝网印刷、化学镀、电镀等形成电极图案的方法。

特别地，在常规的生物传感器中，基材以薄膜的形式制造。当使用这样的常规的电极图案形成技术时，可以在相同的平面中形成反应电极和导线，即，在一个平面中形成反应电极和导线。

即，传统技术的问题在于，只能制造平面薄膜类型的生物传感器（二维的生物传感器），并且其中，不能在基材的不同面上形成反应电极和导线。

此外，传统技术的问题在于，不能立体地形成反应电极和导线，并且其中，不能制造具有各种三维结构的生物传感器。

此外，传统技术的问题在于，不能提供各种连接装置，也不能为用户提供便利，因为与测量装置相连接的全部导线都具有平面的结构。

因此，迫切需要开发三维的生物传感器及其制造方法，其可以没有限制地形成三维结构，具有各种三维结构，可以用各种方式与测量装置连接，并且能为用户提供各种便利。

发明内容

技术问题

因此，为了解决上述问题而作出了本发明。本发明的目的是提供一种生物传感器及其制造方法，其中使用3D MID技术在聚合物基材的表面上立体地形成反应电极和信号传递部件。

然而，本发明的另一目的不局限于上述目的，本领域技术人员将从以下描述清楚地获悉本发明的其它目的和优点。此外，将容易理解可以通过在权利要求及其组合中公开的方式实现本发明的目的和优点。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种生物传感器及其制造方法，其中使用3D MID（模塑互连器件）技术在聚合物基材的表面上立体地形成反应电极和信号传递部件。

可以通过至少一种3D MID技术制造生物传感器，3D MID技术选自激光直接成型、2点注射成型、柔性箔膜插入二次成型、金属喷涂技术，底漆技术（金属印刷）以及烫印。

此外，可以在聚合物基材的不同表面分别形成反应电极和信号传递部件。

此外，可以使用3D MID技术形成反应电极和信号传递部件，以使它们彼此电连接。

此外，聚合物基材可以包含具有规定厚度的各种立体形状。

此外，聚合物基材可以是塑料基材。

此外生物传感器还可以包括：试剂；以及垫片或者盖子中的至少一种。

此外，垫片或者盖子可以由一种绝缘材料例如绝缘薄膜、绝缘塑料等制成。

此外，垫片或者盖子可以与聚合物基材一体形成或者可以是聚合物基材的一部分。

有益效果