[发明专利]用于生物或化学因子样本阻抗测量的传感器及使用传感器检测样本中生物或化学因子的方法

说明书

本发明的主题是用于恒电位仪系统中的生物或化学因子样本的阻抗测量的传感器，其包括参考电极RE和计数电极CE，其中电触头以边缘连接器的形式通向传感器的边缘，其特征在于，该传感器包含n个工作电极WEn，其中n2，优选地n在2‑256的范围内，并且参考电极RE对所有工作电极WEn都是共用的，并且由工作电极WEn呈现的其片段形成测量段RE‑CE‑WEn。本发明的主题也是使用这种传感器检测样本中化学或生物因子的方法。

技术领域

本发明的主题是用于在恒电位仪系统中的生物或化学因子样本的阻抗测量的传感器，该传感器包括参考电极(RE)和计数电极(CE)，其中电触头以边缘连接器的形式通向传感器的边缘。

背景技术

在现有技术中，有许多发明解决了生物样本中试剂的灵敏测量问题。申请US2014273549A1提出了一种解决方案，该解决方案涉及一种条带形式的多电极单通道生物传感器(例如用于测量血液中的葡萄糖)，该传感器使用槽与测量装置连接。该条带包含由导体形成的许多区域，且条带的边缘以适合于传感器槽的形式形成且配备有许多触头。所述装置包含一个测量段，该测量段包括若干电极。申请WO2013114291A1涉及板形式的多通道温度传感器，其中所形成的轨道通向边缘连接器以与感测装置的槽连接。该板包含由导体形成的许多区域，且边缘被形成为适合于传感器槽且该板配备有许多触头区域(边缘连接器)。测量同时且并行地进行。在所述方案中，每个测量区域是独立的测量系统，且通过增加测量系统来实现多通道特性，且电路线的数目也增加。这些测量系统中的每个都独立操作，因此样本测量在每个通道中不是在同样条件下进行的。另外，这样的电极分布增加了测量时间，且不提供消除测量误差的可能性。

US6391558B1专利提出一种基于电化学方法的核酸检测系统。该系统利用PCB表面上的电极，包括工作电极和参考电极的阵列。施加到工作电极的电势是复合的，从而可以检测一个样本中的各种配体。传感器电极与分析仪连接，分析仪检测电脉冲和电极上的交互导致的信号变化。

专利申请US20030042150A1描述一种用于检测血液参数例如葡萄糖浓度、胆固醇水平等的电化学传感器。该系统由许多电极组成，这使得能够同时测量多个参数。

另一方面，US6391558B1专利描述一种使用印刷板上的电极检测核酸的方法。该电极可以由碳或包括铜、镍、金、铂、钯等的金属制成。使用丝网印刷来制造印刷版，然后对其进行光刻。该描述不涵盖如下可能性：在不进行复用的情况下在多个电极上同时测量。

基于电化学测量的生物传感器经常用在护理点(PoC)设备中。Ward等在出版物PLOS ONE 2014 9 3 e91732“Detecting P.aeruginosa with a Novel Biosensor(用新型生物传感器检测铜绿假单胞菌)”中描述一种使用电化学阻抗谱(EIS)测定铜绿假单胞菌的方法。测量和结果分析是基于微生物通过菌毛、鞭毛或细胞外蛋白与电极表面生物膜的连接后阻抗的变化，这导致电荷转移，或者通过检测由微生物产生的代谢产物来进行。

国际专利申请WO2001083674A1描述一种使用电化学生物传感器检测试剂的方法，该电化学生物传感器由覆有单层生物分子的电极制成，优选地生物素与链霉亲和素选择性地相互作用。另一方面，Moreira等(Sensors and Actuators(传感器与致动器)B 223(2016)927-935)描述一种利用丝网印刷技术来制造基于银电极的传感器。该传感器包括识别癌症生物标志物的人工抗体。使用多种方法比如循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(ESI)、方波伏安法(SWV)来测量抗体检测信号。