[发明专利]分析物传感器和用于制造分析物传感器的方法

说明书

本发明提供了分析物传感器和用于制造分析物传感器的方法。在示例性实施方案中，一种平面柔性分析物传感器包括柔性基底层和由基底层上的溅射铂层形成的第一电极。另外，分析物传感器包括在基底层上方的绝缘电介质层，其中绝缘电介质层使第一电极的部分暴露。此外，分析物传感器包括在第一电极的暴露部分上方的电化学感测叠堆，其包括在溅射铂层上方的葡萄糖氧化酶层和在葡萄糖氧化酶层上方的葡萄糖限制膜。

相关申请的交叉引用

本申请要求以下的权益：2017年5月11日提交的美国临时专利申请序列号62/504,670，其全部内容通过引用并入本文；2018年2月20日提交的美国专利申请序列号15/900,630，其全部内容通过引用并入本文；2018年2月20日提交的美国专利申请序列号15/900,639，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文所述的主题的实施方案整体涉及用于监测患者中分析物水平的传感器和用于制造此类传感器的方法。更具体地讲，主题的实施方案涉及葡萄糖传感器，诸如用于连续地或基本上连续地监测血糖水平。

背景技术

正常健康人的胰腺响应于升高的血浆葡萄糖水平而产生和释放胰岛素到血流中。驻留在胰腺中的β细胞(β-细胞)在需要时产生并分泌胰岛素到血流中。如果β细胞变得丧失能力或死亡，则病症称为1型糖尿病(或在一些情况下，如果β细胞产生的胰岛素量不足，病症称为2型糖尿病)，则可从另一来源向身体提供胰岛素以维持生命或健康。

传统上，由于胰岛素不能口服，因此已经用注射器注射胰岛素。最近，在多种医疗情况下，包括用于向糖尿病患者递送胰岛素的情况下，输液泵疗法的使用一直在增加。例如，可将外部输液泵佩戴在皮带、口袋等上，并且它们可经由具有经皮针的输液管或置于皮下组织中的插管将胰岛素递送到体内。

截至1995年，在美国只有不到5％的1型糖尿病患者使用输液泵疗法。而目前，在美国900,000多名1型糖尿病患者中，超过7％正在使用输液泵疗法。使用输液泵的1型糖尿病患者的百分比以每年2％以上的速率增长。此外，2型糖尿病患者的数量正在以每年3％或更多的速度增长，而越来越多的使用胰岛素的2型糖尿病患者也在采用输液泵。此外，医师已经认识到，连续输注可更好地控制糖尿病患者的病情，并且因此也越来越多地为患者开出此类处方。

输液泵系统可包括输液泵，所述输液泵受到自动地和/或半自动地控制以将胰岛素注入患者体内。胰岛素的注入可以被控制为以基于例如实时从注入葡萄糖传感器的嵌入式分析物传感器获得的血糖测量值的时间和量发生。

患者使用的血糖监测系统有两种主要类型：单点或非连续和连续。非连续系统由测量仪和测试条组成，并且需要从指尖或替代部位(例如前臂和腿部)抽取血液样本。这些系统依赖于手指或替代抽血部位的刺血和操纵，这可能是极其痛苦和不便的，尤其是对于儿童而言。

连续监测传感器通常皮下植入，并且在一整天的不同时段测量间质液中的葡萄糖水平，从而提供显示短时间内葡萄糖测量趋势的数据。这些传感器在插入期间是令人痛苦的，并且通常需要医疗保健专业人员的协助。此外，这些传感器旨在仅在短的持续时间内使用(例如，监测几天以确定血糖模式)。皮下植入的传感器可能导致感染和免疫应答并发症。

目前可用的连续监测装置的另一个主要缺点是，它们需要使用血糖结果进行频繁、通常每天的校准，而血糖结果必须使用传统的测量仪和测试条通过使人疼痛的手指刺穿获得。这种校准和重新校准是保持传感器的准确性和灵敏度所必需的，但它可能既麻烦又令人痛苦。

典型的葡萄糖传感器根据以下化学反应工作：

H₃O₂→O₂+2H⁺+2e^-   公式2