[发明专利]一种植入式传感器及其制备方法

说明书

本发明提供一种体积小、灵敏度高、使用寿命长、安全无毒、便于规模化生产的植入式传感器。该植入式传感器包括壳体、检测电路和检测电极，检测电路密封在壳体之内，检测电极安装在壳体外表面并与壳体外表面贴合，检测电极与检测电路电连接。检测电极螺旋缠绕在壳体外表面；或者，检测电极平行排列在壳体外表面。

技术领域

本发明涉及电化学检测领域，具体地涉及一种植入式传感器及其制备方法。

背景技术

植入式传感器能够连续测定体内某些随时间变化的重要生理或病理参数，例如氧、葡萄糖、乳酸的浓度等，从而获得更直接、更准确的诊断或治疗效果。为了降低植入处的感染风险和排异反应，植入式传感器的尺寸通常较小，从而减小传感器与组织直接接触的面积。但是，较小的尺寸使得传感器的有效传感面积有限，从而导致灵敏度较低、信噪比不佳、稳定性差；而且，较小的尺寸容易造成电极表面的酶固定量不足，进一步影响传感器的灵敏度和稳定性。

为了提高传感器的灵敏度，通常采用的方式有两种，一种是使用灵敏性更高的酶。例如在血糖检测领域中，可以利用对血糖浓度敏感的荧光多聚物进行血糖检测，荧光多聚物能够使小体积的植入式传感器具有较高的灵敏度。但是，荧光多聚物具有毒性，必须对产品结构进行严格控制，而且荧光信号的稳定性容易受到光漂白、pH、背景自发荧光、生物活性氧物质降解的影响。另一种是对植入式传感器的结构进行设计，增大检测电极的有效传感面积和酶固定量。例如中国专利201510682823.1公开了一种连续血糖监测用长寿命植入式葡萄糖传感器，采用螺旋型铂铱合金电极来担载葡萄糖氧化酶，增加葡萄糖氧化酶的担载量。该专利的缺点在于：1、该传感器实际为半植入式传感器、不能完全包埋在生物组织内，需要在组织表面预留开口，用于将传感器的电极与外界的检测电路连接；在使用过程中，组织表面的开口容易受到拉扯、难以愈合，植入处和组织表面的预留开口都需要承受较大的感染风险。而且常见的半植入式传感器使用寿命一般不超过14天，频繁地更换传感器，对传感器周围的组织和传感器的灵敏度都具有较大的影响，不利于传感器的长期植入和使用。2、需要手动将铂铱丝缠绕在注射器针头上形成铂铱丝的螺旋孔道结构，制备过程不可控，产品一致性差，不利于规模化生产；在缠绕过程中、铂铱丝产生较大的内应力和变形，影响传感器的灵敏度。3、铂铱丝价格昂贵，制备的传感器价格也较高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种体积小、灵敏度高、使用寿命长、安全无毒、便于规模化生产的植入式传感器。

一种植入式传感器，其特征在于，包括壳体、检测电路和检测电极，检测电路密封在壳体之内，检测电极安装在壳体外表面并与壳体外表面贴合，检测电极与检测电路电连接。优选的，检测电极螺旋缠绕在壳体外表面；或者，检测电极平行排列在壳体外表面。优选的，检测电极平行排列在壳体外表面时，检测电极的轴线与壳体的轴线平行。优选的，检测电极与壳体外表面固定连接。

壳体

进一步，壳体外表面具有用于容纳检测电极的凹槽。优选的，凹槽为螺旋状或条状。优选的，凹槽的深度大于或等于检测电极的厚度。优选的，凹槽的深度为150～200μm。

进一步，壳体一体成型；或者，壳体由两个或多个部件拼接而成。优选的，当两个或多个部件拼接时，两个或多个部件之间密封连接。优选的，壳体由金属或高分子材料制成。优选的，所述金属是钛、钛合金、钴基合金或不锈钢。优选的，所述高分子材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯的一种或几种。

检测电极

进一步，检测电极为柔性电极。优选的，检测电极的厚度为75～125μm。

进一步，检测电极包括工作电极和参比电极，工作电极和参比电极分别具有各自对应的凹槽，工作电极和参比电极分别位于各自的凹槽内；或者，工作电极和参比电极位于同一凹槽内。优选的，工作电极与参比电极平行排列。

连接件