[发明专利]一种改进试剂结晶形态的生物传感器

说明书

技术领域

本发明涉及生物检测仪器领域，具体涉及一种改进试剂结晶形态的生物传感器。

背景技术

生物传感器(biosensor)，是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)、适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统。

电化学生物传感器已经被广泛应用于体外诊断领域，这些仪器系统能检测体液中的生理物质，方便医生对病人状况分析和诊断，也有一些仪器系统应用到家庭使用，方便病人的自我监控，这些生理指标包括血糖、胆固醇、尿酸、甘油三酸酯、乳酸、酮体、酶类等。目前生物传感器已经被广泛应用于临床检测中，其中最普及的例子是便携式血糖测试系统。

目前的生物传感器测试片通常有以下几个部分组成：绝缘基板，作为产品的载体；构建在绝缘基板上的电极系统，至少包括工作电极和对电极；固定在电极系统上的检测试剂；中隔层，反应室及进样通道处开口，覆在电极系统上；覆盖层，覆盖在中隔层上，和基板、中隔层一起构成反应室。

临床使用的生物传感器产品的精密度性能非常重要，其中工作电极上的检测试剂结晶形态是否一致直接影响了产品的精密度性能。但是，目前检测试剂结晶形态技术上普遍存在的难题是“咖啡圈”现象，特别是采用六铵三氯化钌为电子介体的检测试剂，具体表现是试剂固化后边缘高中间低、或者形态呈花斑状、颗粒粗不均匀，直接导致试剂在电极上分布厚薄不均、反应不一致，是产品进一步提升精密度性能的主要障碍之一。

发明内容

为克服上述现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种检测试剂结晶形态均匀、测试精密度好的生物传感器，从而解决现有技术普遍存在的难题—“咖啡圈”现象。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种改进试剂结晶形态的生物传感器，可用于检测样本中特定物质浓度或活性，其组成包含：绝缘基板；构建在绝缘基板上的电极系统，所述的电极系统至少包括工作电极和对电极；固定在电极系统上且至少应该覆盖工作电极的检测试剂；构建在电极系统上方的中隔层，所述的中隔层在样本通道及反应室区域镂空；设在中隔层上方的覆盖层，所述的覆盖层和中隔层及绝缘基板构建成反应室及进样毛细通道，样本可通过毛细虹吸作用自动进样；所述的反应室应有透气孔，以便形成虹吸作用；其中，所述的检测试剂的组成包含具有氨基的化学物质。

绝缘基板是生物传感器的载体。本发明中，绝缘基板优选的是具有一定挺度的柔性塑料片材，包括但不限于PET、PP、PVC、亚克力等材料。目前有多种商业化的产品可供选择，如Dupont公司ST 504、ST 339等。

电极系统构建在绝缘基板上，至少包括对电极和工作电极。电极的材料包括但不限于石墨、银、金、铂、钯、ITO、IZO中的一种，可以通过丝网印刷、真空溅镀结合激光加工等工艺构建在绝缘基板上。

中隔层，构建在电极系统上方，反应室区域镂空，结合覆盖层形成了反应室即进样通道。所述的中隔层的厚度为0.025mm～0.5mm，作为优选，中隔层的厚度为0.075mm～0.125mm。中隔层材料可以是带基材或不带基材的胶带，加工好后粘合上去；也可以是胶或聚合物浆料，通过丝网印刷上去；如电极上无其他绝缘材料隔开，中隔层的材料必须是良好的绝缘材料。

覆盖层，在中隔层上方，和中隔层、绝缘基板构建成反应室及进样通道，以便通过虹吸作用自动进样。覆盖层可使用PET材料，优选透明的亲水处理过的材料，透明能帮助用户容易确认反应区进样状态，亲水能使进样更为顺畅，非反应室区域可以不透明，印刷进样标志和Logo，可用的商业化材料有Adhesives Research,Inc的92804、Coveme公司Kemafoil HHNW、3M公司的9971等。

透气孔，反应室应有透气孔，以便形成虹吸作用，透气孔通过覆盖层或绝缘基板进样通道尾端区域打孔实现，也可通过中隔层在进样通道尾端区域留出通气口实现。