具有样品前处理功能之电化学传感器制造技术

一种具有样品前处理功能之电化学传感器，包含：　　　　一绝缘基板，　　　　一位于该绝缘基板表面之电极系统，该系统至少包括一工作电极与一参考电极，　　　　一局部覆盖于电极系统上之电绝缘层，使得在未覆盖电绝缘层所裸露出之电极系统区域，形成一容纳样品溶液空间之电化学电极反应区及排气孔，　　　　一位于电化学电极反应区之反应层，该反应层包括至少一种氧化还原、一种电子媒介物与至少一种载体，　　　　一位于电极反应区反应层上之前处理膜层，该前处理膜层具有对样品溶液进行物理性或化学性处理之功能，　　　　其中该样品溶液可透过该传感器之前处理膜层进行处理后，进入覆盖有该反应层之电化学电极反应区，与氧化还原及电子媒介物进行反应。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种具有样品前处理功能之电化学传感器。特言之，本专利技术之电化学传感器可针对血液样品进行前处理后，再经氧化还原酵素作用及与电子媒介物进行电化学反应，进而得知欲感测标的物之浓度或单位活性。先前技术一般的医学生化检测，主要均以光学仪器设备进行检体之分析，因此常需要大量之采样样品(5毫升)，而在进行分析时却几乎只使用极少量之样品(10～100微升)，造成大量医疗废弃物的产生与患者心理负面影响。此外，亦有需以离心方式先去除血球，以除去光学仪器分析时血球或溶血现象所产生之干扰。例如，在三酸甘油脂、胆固醇或酵素单位活性的分析时，由于分析试剂中必须含有表面活性剂或低张溶液，为除去红血球经表面活性剂或低张溶液作用所产生的干扰，因此，即使利用自动化光学仪器设备进行分析，仍需进行血液样品之前处理，以取得数十微升的血浆或血清，以利后续之分析(例如去除红血球中血红素之吸光干扰)。而利用电化学进行医学生化检测，此技艺已有一些相关专利，例如美国专利第5,120,420及5,762,770号与中华民国专利技术专利第124332号，此类专利系可直接以全血样品进行检测，但对于某些生化分析，例如胆固醇或ALT及AST之检测欲利用电化学进行分析时，由于试剂中亦必须含有表面活性剂或低张溶液，因此血液样品必须使用经过前处理的血浆或血清，以去除血球经表面活性剂或低张溶液作用产生的干扰，才能继续进行酵素氧化还原与电化学反应之分析。虽然也有一些电化学传感器专利技术试图以前处理组件，在以使用全血样品进行检测时能排除血球的干扰，但整个传感器都需要较多的加工材料或步骤，如美国专利第6,033,866号所揭示者，采用Ag/AgCl电极并搭配二种电子传递物，与美国专利第6,436,255 B2号所揭示者，使用形成虹吸取样用之盖板组件。因此，市场上仍亟需发展一种更易于制备且具有高准确检测分析结果，且可直接分析全血样品之电化学传感器。
技术实现思路
本专利技术之一目的系提供具有样品前处理功能之电化学传感器。详言之，本专利技术主要系提供一种具有样品前处理功能之电化学传感器，其包括一绝缘基板，一位于该绝缘基板表面之电极系统，该系统至少包括一工作电极与一参考电极，一局部覆盖于电极系统上之电绝缘层，使得在未覆盖电绝缘层所裸露出之电极系统区域，形成一容纳样品溶液空间之电化学电极反应区及排气孔，一位于电化学电极反应区之反应层，该反应层包括至少一种氧化还原、一种电子媒介物与至少一种载体，一位于电极反应区反应层上之前处理膜层，该前处理膜层具有对样品溶液进行物理性或化学性处理之功能，其中该样品溶液可透过该传感器之前处理膜层进行处理后，进入覆盖有该反应层之电化学电极反应区，与氧化还原及电子媒介物进行反应。图标简单说明附图说明图1A显示本专利技术之一电化学传感器中各组件之分解图与组合图。图1B系图1A之电化学传感器之纵剖面图。图1C系图1A之电化学传感器之横剖面图。图2表示以本专利技术实例一之电化学传感器分析全血样品中胆固醇浓度与电流强度之关系图。图3A显示本专利技术之一电化学传感器中各组件之分解图与组合图。图3B系图3A之电化学传感器之纵剖面图。图3C系图3A之电化学传感器之横剖面图。图4表示以本专利技术实例二之电化学传感器分析全血样品中ALT单位活性与电流强度之关系图。图式组件符号说明1绝缘基板2电极系统3电绝缘层4反应层5前处理膜层6亲水性网层7电极系统具体实施方式本专利技术之电化学传感器，可将血液样品先进行前处理，以避免检测试剂对血液中的成份产生作用或影响(例如红血球的裂解)对检测所造成之干扰，再进行酵素性氧化还原作用与电化学反应。利用此等反应便可容易地得知欲检测标的物之浓度或单位活性。再者，本专利技术之传感器只需要简易的加工材料与步骤便可制得。本专利技术之第一方面系提供一种具有样品前处理功能之电化学传感器，其包括一绝缘基板，一位于该绝缘基板表面之电极系统，该系统至少包括一工作电极与一参考电极，一局部覆盖于电极系统上之电绝缘层，使得在未覆盖电绝缘层所裸露出之电极系统区域，形成一容纳样品溶液空间之电化学电极反应区及排气孔， 一位于电化学电极反应区之反应层，该反应层包括至少一种氧化还原、一种电子媒介物与至少一种载体，一位于电极反应区反应层上之前处理膜层，该前处理膜层具有对样品溶液进行物理性或化学性处理之功能，其中该样品溶液可透过该传感器之前处理膜层进行处理后，进入覆盖有该反应层之电化学电极反应区，与氧化还原及电子媒介物进行反应。本专利技术之第二方面系提供另一种具有样品前处理功能之电化学传感器，其包括一绝缘基板，一位于该绝缘基板表面之电极系统，该系统至少包括一工作电极与一参考电极，一局部覆盖于电极系统上之电绝缘层，使得在未覆盖电绝缘层所裸露出之电极系统区域，形成一容纳样品溶液空间之电化学电极反应区，一位于电化学电极反应区之反应层，该反应层包括至少一种氧化还原、一种电子媒介物与至少一种载体，一覆盖于电化学电极反应区上之亲水性网层，一位于亲水性网层上之前处理膜层，该前处理膜层具有对样品溶液进行物理性或化学性处理之功能，其中该样品溶液可透过该传感器之前处理膜层进行处理后，进入覆盖有该反应层之电化学电极反应区，与氧化还原及电子媒介物进行反应。本文中所称之「绝缘基板」，系指具有平直的表面及电绝缘特性之薄层片。较佳地，该绝缘基板系选自下列所组成之群聚氯乙烯(PVC)板、玻璃纤维板(FR-4)、聚酯、电木板、PET板、PC板、PP板、PE板、PA板、PS板、玻璃板及陶瓷板(CEM-1)。根据本专利技术之一较佳实施态样，该绝缘基板为PC或PVC板。本文中所称之「电极系统」，系指包括至少有二条分离且互不相接触的金属电极，分别形成工作电极和参考电极。根据本专利技术之一较佳实施态样，电极系统系以电绝缘层局部覆盖，使裸露于电绝缘层一端分别形成工作电极和参考电极而与电化学电极反应区相连，而另一端则形成工作电极和参考电极之接头，可与检测检体在电化学反应时产生电效应之感测装置相连。较佳地，该电极系统的材料可选用适合网版印刷的导电性浆状材质，例如但不限于碳胶、金胶、银胶、碳银混合胶、挥发性石墨或铜胶或其组合(例如以网印先印银胶后再印碳胶)，或其它任何适合网版印刷且可在80℃之下烘干的导电性浆状材料。本文中所称之「电绝缘层」，系指以具有电绝缘性质之材质所形成之薄层。较佳地，该电绝缘层之材料系可选用适合网版印刷的电绝缘性浆状材质或电绝缘性胶带，例如热干燥型或紫外光干燥型之绝缘漆，或PVC或PET材质之绝缘胶带。较佳地，该电绝缘层具有厚度为0.1至0.25毫米。根据本专利技术之一较佳实施态样，该电绝缘层系局部覆盖于基板上之电极系统，使得在未覆盖电绝缘层所裸露出之电极系统区域，形成一容纳样品溶液空间之电化学电极反应区及排气孔。本文中所称之「反应层」，系指位于上述电化学电极反应区，并包括至少一种氧化还原、一种电子媒介物与至少一种载体之调配物之薄层。较佳地，该调配物可以涂覆或滴加之方式加至该反应层后，于80℃下干燥。本文中所称之「氧化还原」，系指可与血液样品中之待测标的物产生氧化还原反应之酵素。所使用之酵素种类视所欲检测之标的物不同而有所不同。例如，欲检测葡萄糖浓度时，所选用的酵素为葡萄糖氧化及葡萄糖去氢；欲检测黄嘌呤浓度时，所选用的酵素为黄嘌呤氧化；欲检测谷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈家琳，刘宜中，林岳晖，黄英哲，沈承禹，金立德，沈燕士，
申请(专利权)人：五鼎生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：