[发明专利]一种电化学生物传感器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及体外诊断试剂技术领域，特别涉及一种电化学生物传感器及其制作方法。

背景技术

生物传感器是利用微生物、酶、抗体、DNA、RNA等生物材料的分子识别能力，对样品中的基质含量进行定量检测的传感器。根据定量分析方法，可将其分为光学生物传感器或电化学生物传感器。这些生物传感器用于各种分析物的检测，以及快速疾病筛查，例如糖尿病、高血脂等等。

在医疗领域，一次性电化学生物传感器(如试条)已用于血糖、尿酸、胆固醇等参数的测定，当血液样品导入电化学生物传感器时，会发生电化学反应从而产生电信号，将电信号传输至与电化学生物传感器相配合的测定装置，即可得到相关参数的检测值。

但是现有的电化学生物传感器均为只能测定样品中的一种参数。例如，目前市场上已有很多品牌的血糖试条，这些血糖试条的结构均非常类似，试条上仅有一个反应区域，只能测试一个血糖项目。少数血糖仪能够测试多个项目指标，但也需要更换使用不同的试纸，才能实现多个项目指标的检测，例如聿新生物科技股份有限公司生产的ET-301型血糖/尿酸/胆固醇多功能分析仪(商品名:易立测)，如果用户想同时检测血糖和其它生理参数，必须换用不同试纸。总之，当病人要测定血液中的多个生理参数，就需要用多份样品，也就是要从病人身上采集更多的血样，增加病人的痛苦和血液的损失。

发明内容

本发明的目的是设计一种电化学生物传感器，其有两个反应区域，两个反应区域中存储不同的反应物组合，用一次的样品量同时测试样品中两种不同成份，产生两个反应信号，相配合的测定仪器根据反应信号给出样品相关的两种参数测定值。

本发明一种电化学生物传感器的设计方案如下：包括基板、导电层、试剂块和盖板，基板为绝缘的长方形板，长为30～40mm、宽为5～10mm；导电层为附着于基板的电极电路，试剂块存储与某种生物样品中的成份相配合的化学试剂，试剂块置于导电层的一端、与电极的前端接触，盖板覆盖试剂块；本发明在基板的正面和反面各有不同的正面导电层和反面导电层，还有不同的正面试剂块和反面试剂块，2片盖板分别覆盖正面试剂块和反面试剂块。

正面或反面导电层有3个电极，另一面导电层有2个电极。

正面导电层和反面导电层均覆有绝缘层，绝缘层宽度与基板相同，绝缘层与基板前端相平齐，绝缘层长度为基板的2/3至4/5，绝缘层覆盖于正面导电层和反面导电层的前部，暴露正面导电层和反面导电层后端电极，以便于与测定仪器的测定端相接。绝缘层前端中部有与正面试剂块或反面试剂块相配合的矩形凹槽。

所述试剂块为长方形，宽度为基板1/5～1/3，长宽比为(2～4)/1。

垫高层处于绝缘层和盖板之间连接二者。垫高层前端中部有与正面试剂块或反面试剂块相配合的矩形凹槽，正面试剂块和反面试剂块嵌于垫高层的凹槽内。垫高层宽度与基板相同，长度为正面试剂块和反面试剂块长度的1.2～2倍。

盖板与垫高层的长宽相同，覆盖垫高层和试剂块。基板、正面试剂块、反面试剂块、2片垫高层和2片盖板的前端和左右侧均平齐。

所述基板前端中部有缺口，以利于样品导入，此缺口为直径0.8～1.5mm的半圆形缺口。

所述盖板为亲水塑料制作，在对应正面试剂块和反面试剂块的位置上有1～3个排气小孔，孔径0.3～0.8mm。

所述正面试剂块或反面试剂块包含至少一种与样品反应的酶和一种电子媒介体，所述酶是葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶、胆固醇氧化酶、尿酸氧化酶中的任一种，电子媒介体是铁氰化钾、二茂铁及其衍生物、钌的络合物、苯醌类化合物中的任一种。

所述正面试剂块和反面试剂块还含有表面活性剂和缓冲液，所述表面活性剂为各种阴离子型，阳离子型，非离子型和两性离子型表面活性剂，为聚氧乙烯醚，胆酸钠，羧甲基纤维素钠、氯化十六烷基吡啶中的任一种；所述缓冲液为磷酸缓冲液、TRIS缓冲液(三羟甲基氨基甲烷缓冲液)及MES缓冲液(2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液)中的任一种。

本发明一种电化学生物传感器的制作方法，如下：

Ⅰ、基板

选用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC),聚丙烯(PP)中的任一种制作长方形基板；最佳为聚对苯二甲酸乙二酯基板；

Ⅱ、导电层

在基板的正面和反面用导电油墨丝网印刷正面导电层和反面导电层的电极电路，所述导电油墨为导电碳油墨或导电银油墨；

或者，在基板的正面和反面用磁控溅射导电金属得到正面导电层和反面导电层的电极电路，所述金属为的金、钯和镍中的任一种；

Ⅲ、绝缘层