[发明专利]由具有降低的溶解度的酶制成的生物传感器及其制造和使用方法

权利要求书

1.用于检测流体生物样品中的至少一种目标被分析物的存在和/或浓度的重复使用型生物传感器(10)，所述重复使用型生物传感器包括：

电极(12)；

分配在平面或圆形形状的电极(12)的至少一部分上的改性酶(14)，其中所述酶已通过其上的至少一个官能团与反应物的反应而改性以降低其溶解度，以使所述改性酶基本不溶于流体生物样品和与重复使用型生物传感器一起使用的校准试剂并且基本可溶于具有比所述流体生物样品和与所述重复使用型生物传感器一起使用的校准试剂低的离子强度的缓冲液，并且其中所述改性酶包含与目标被分析物相互作用以检测目标被分析物的活性位点；和

布置在所述改性酶的至少一部分上的膜(16)，其中所述膜将改性酶(14)固定在电极(12)上，并且所述膜可透过待检测的目标被分析物，但基本不可透过改性酶，

其中改性酶(14)上的所述至少一个官能团选自醛-、胺-、羰基-、羧基-、羟基-、酮-、马来酰亚胺-、巯基-和硫醇-反应性基团，并且其中所述酶选自尿素酶、葡萄糖氧化酶、谷氨酸氧化酶、乳酸氧化酶、丙酮酸氧化酶、肌氨酸氧化酶、肌酸酐酰胺水解酶、肌酸脒基水解酶、抗坏血酸氧化酶、醇氧化酶、胆固醇氧化酶、胆碱氧化酶、胆红素氧化酶、漆酶、酪氨酸酶、醇脱氢酶、葡萄糖脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、乳酸脱氢酶和丙酮酸脱氢酶，

其特征在于，所述电极(12)含有传感层(18)，所述改性酶(14)分配到传感层(18)上。

2.权利要求1的重复使用型生物传感器，其中所述反应物包含长链生物素。

3.权利要求1的重复使用型生物传感器，其中所述膜(16)由选自聚氨酯、硅酮、聚(氯乙烯)及其组合的材料形成。

4.权利要求1-3任一项的重复使用型生物传感器，其中与未改性酶的分子量和/或等电点相比，附着于酶上的反应物提高改性酶的分子量和/或改变其等电点。

5.重复使用型生物传感器阵列组装件(50)，其包括：

基底(54)；

多个重复使用型生物传感器，其中所述多个重复使用型生物传感器的每一个在空间上安置在基底(54)的至少一个表面上，并且其中所述多个重复使用型生物传感器的至少一个是权利要求1-4任一项的重复使用型生物传感器(10)。

6.制造权利要求1的重复使用型生物传感器(10)的方法，所述方法包括步骤：

(a) 通过使酶上的至少一个官能团与反应物反应而改性存在于第一缓冲液中的酶，由此产生改性酶(14)，其与未改性酶相比具有降低的溶解度，以使所述改性酶基本不溶于流体生物样品和与重复使用型生物传感器一起使用的校准试剂，并且其中所述改性酶包含与目标被分析物相互作用以检测目标被分析物的活性位点；

(b) 形成改性酶的沉淀物；

(c) 将改性酶的沉淀物再溶解在第二缓冲液中以提供改性酶溶液，其中第二缓冲液具有比第一缓冲液低的离子强度，由此所述改性酶基本可溶于第二缓冲液，但较不可溶于或基本不溶于第一缓冲液；

(d) 将特定量的改性酶溶液分配在电极(12)的至少一部分上；

(e) 在电极上干燥所述改性酶溶液；和

(f) 将膜(16)布置在改性酶和电极的至少一部分上，其中所述膜将改性酶固定在电极上，并且其中所述酶选自尿素酶、葡萄糖氧化酶、谷氨酸氧化酶、乳酸氧化酶、丙酮酸氧化酶、肌氨酸氧化酶、肌酸酐酰胺水解酶、肌酸脒基水解酶、抗坏血酸氧化酶、醇氧化酶、胆固醇氧化酶、胆碱氧化酶、胆红素氧化酶、漆酶、酪氨酸酶、醇脱氢酶、葡萄糖脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、乳酸脱氢酶和丙酮酸脱氢酶，并且所述酶上的所述至少一个官能团选自醛-、胺-、羰基-、羧基-、羟基-、酮-、马来酰亚胺-、巯基-和硫醇-反应性基团，并且其中所述膜可透过待检测的目标被分析物，但基本不可透过改性酶。

7.权利要求6的方法，其中下列至少一项适用：

(i) 所述反应物包含长链生物素；

(ii) 所述膜由选自聚氨酯、硅酮、聚(氯乙烯)及其组合的材料形成；和

(iii) 与未改性酶的分子量和/或等电点相比，附着于酶上的反应物提高改性酶的分子量和/或改变其等电点。