[实用新型]生物传感器芯片

说明书

本实用新型涉及一种生物传感器芯片包括基材层、信号采集电路和生物信号采集电极，信号采集电路和生物信号采集电极分别位于基材层两个不同表面层，信号采集电路和生物信号采集电极通过穿过基材层的导电孔连接；基材层为硅基层、砷化镓基材层、碳纳米管基材层或石墨烯基材层或陶瓷基材层。将生物信号采集电极和信号采集电路集成在一个芯片的不同面上，在芯片的信号采集电极面接触待检测的液体，信号采集电极获得的电流信号通过导电孔(穿晶孔)直接连接信号采集电路，信号传输路径短、信号干扰小，集成度高，通过集成电路、微纳米结构来提升各种微量元素的检出线，从而可以对汗液、尿液等实现分子级别的检测。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种生物传感器芯片。

背景技术

电化学法分析生物信号是一种常见的方法，一般可以对生物的尿液、汗液和血液等进行检测，对液体、气体实现分子级别的检测。

目前，行业内常规的检测手段，受限于传感器设计和反应条件，都是在专业机构单位或大型医院进行，设备体积大，操作复杂。另一方面，生物电信号一般都比较弱(nA级，mV，μV级)，传统的电化学传感器通常都将传感器做的非常大，让响应电流尽可能大，从而降低信号采集的难度，这样决定了他的设备系统不可能做小，不能做消费级的推广，不便于携带。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一个生物传感器芯片，将生物信号采集电极和信号采集电路集成在一个芯片，通过集成电路、微纳米结构来提升各种微量元素的检出线(以检测得出nA级的电流，mV的电压，μV级的电压)。

一种生物传感器芯片包括基材层、信号采集电路和生物信号采集电极，信号采集电路和生物信号采集电极分别位于基材层两个不同表面层，信号采集电路和生物信号采集电极通过穿过基材层的导电孔连接；基材层为硅基层、砷化镓基材层、碳纳米管基材层或石墨烯基材层或陶瓷基材层。

优选的，生物信号采集电极位于基材层的背面；信号采集电路位于基材层的正面；

生物信号采集电极包括工作电极和参比电极；或，生物信号采集电极包括工作电极、参比电极和对电极(对电极的作用是和工作电极组成回路以通过电流。)；

工作电极为多孔纳米金微电极或多孔纳米铂微电极。

优选的，基材层的背面设置有凹坑，工作电极和参比电极位于凹坑内；

工作电极的表面设置有生物信号反应膜层。

优选的，凹坑为台阶式凹坑，生物信号反应膜层与参比电极的表面处于同一高度层。

优选的，凹坑为圆形凹坑，工作电极位于凹坑的中部呈圆柱状，参比电极呈弧状分布于工作电极的周侧。

优选的，生物信号采集电极包括2组以上的工作电极和参比电极，每组工作电极和参比电极用于检测一种体液的一个生物信号；

每组工作电极和参比电极的每个工作电极和每个参比电极构成一个电极对。

优选的，基材层还集成有蓝牙收发电路，生物信号采集电极的电极连接蓝牙收发电路的电流输入端。

优选的，电极对的数量在N个以上，电极对呈圆周阵列或矩形阵列分布，N大于2，N为自然数；

体液为汗液、血液、尿液、泪水或油脂。

优选的，基材层还集成有蓝牙收发电路和生物电发电电池；或，

基材层还集成有蓝牙收发电路和无线充电电路。

优选的，N个电极对的工作电极的生物信号反应膜层具有2个以上的不同厚度值；或，

N个电极对的工作电极的生物信号反应膜层具有2个以上的不同截面值。