[发明专利]用于生物监测的人体上的微传感器

权利要求书

1.一种传感器，其用于感测存在于使用者的体液中的分析物，所述传感器包括：

基体，其包括半导体材料；和

丝状体，其包括：

基体芯，其界定在所述基体处，所述基体芯包括耦合到所述基体的基底端部和有利于进入使用者的体液的尖端区域；

导电层，其作为活性区仅覆盖所述基体芯的所述尖端区域，所述活性区使能对在检测到分析物时产生的电信号进行传输；

绝缘层，其包盖所述基体芯并暴露所述导电层的一部分，从而界定所述活性区的边界；

传感层，其与所述活性区连通，特征在于用于将分析物的离子浓度转换成电信号的可逆的氧化还原特性；

中间选择性层，其位于所述导电层的表面，所述中间选择性层有利于分析物检测，其中所述传感层位于所述中间选择性层的表面；

中间保护层，其位于所述传感层的表面，包括促进产生保护屏障的功能化合物；和

选择性涂层，其位于所述中间保护层的表面，具有响应于分析物存在的分子分布。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述导电层包括金、镍和铂中的至少一种，其中所述绝缘层包括0.1-10μm的热氧化物。

3.根据权利要求2所述的传感器，其中所述中间选择性层包括苯二胺，且所述中间保护层包括氨基甲酸乙酯、聚对二甲苯和全氟磺酸中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的传感器，其中所述传感层包括酪胺、葡萄糖氧化酶和聚赖氨酸的分布以及苯二胺。

5.根据权利要求1所述的传感器，还包括中间活性层，所述中间活性层位于所述导电层的表面，包括用于在检测到分析物时促进信号传导的亚铁氰化铁和纳米铂中的至少一种，其中所述中间选择性层位于所述中间活性层的表面。

6.根据权利要求1所述的传感器，还包括生物相容层，所述生物相容层位于所述选择性涂层的表面，并包括氨基甲酸乙酯、聚对二甲苯、特氟隆和氟化聚合物中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的传感器，其中所述丝状体是所述基体处的丝状体阵列中的一个，并且其中所述丝状体阵列的每个丝状体具有150-500μm的长度。

8.根据权利要求1所述的传感器，其中所述丝状体包括具有矩形横截面的柱状突起，所述柱状突起耦合到界定所述尖端区域的角锥状的尖端区域，其中所述导电层仅覆盖所述角锥状的尖端区域。

9.根据权利要求8所述的传感器，其中所述角锥状的尖端区域由不规则的角锥体界定，具有与所述柱状突起的两个面大体连续的第一对正交面和相对于所述第一对正交面成一定角度的第二对正交面，使得所述尖端区域大体上与所述柱状突起的矩形横截面的顶点对准。

10.一种用于感测存在于使用者的体液中的分析物的传感器，所述传感器包括：

基体，其包括半导体材料；和

丝状体阵列，所述丝状体阵列中的每个丝状体包括：

基体芯，其界定在所述基体处，所述基体芯包括耦合到所述基体的基底端部和有利于进入使用者的体液的尖端区域；

导电层，其作为活性区仅覆盖所述基体芯的所述尖端区域，所述活性区使能对在检测到分析物时产生的电信号进行传输；

绝缘层，其包盖所述基体芯并暴露所述导电层的一部分，从而界定所述活性区的边界；

传感层，其与所述活性区连通，特征在于用于将分析物的离子浓度转换成电信号的可逆的氧化还原特性；

选择性涂层，其具有响应于分析物存在的分子分布，耦合到所述传感层。

11.根据权利要求10所述的传感器，其中所述基体包括掺硼的<100>取向的硅，所述导电层包括镍基材料、金基材料和铂基材料中的至少一种，且所述绝缘层包括至少1μm厚的氧化层。