具多功能取样方式之生化感测器制造技术

检测检体生化成分含量之生化感测器，包含：电绝缘基板；其上之阳极部分和阴极部分，分别在其两端形成工作电极及阳极接头以及参考电极及阴极接头；工作电极及参考电极上之反应层，与检体接触产生化学反应；基板上之电绝缘层，有容纳检体至反应层之缺口及其开口端；以及反应层上之网状覆盖层，至少覆盖部分缺口。检体藉由网状覆盖层与反应层间的毛细吸引力，由旁边缺口加入样品，或若网状覆盖为亲水层，由网状覆盖亲水性由试片上方加入样品。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生化感测器，更具体而言，涉及一种用以检测检体中生化成分含量或浓度的电流式片状生化感测器。生化分析仪一般可分为湿式、干式及生化感测器三种；湿式生化分析仪是将检品与试剂(通常含显色剂)混合，进行化学反应，再以光学判读装置例如比色计，分光光度计等测读前后的颜色变化。以此种方式测试的检品不能使用全血，因此须经前处理，且仪器较昂贵，以及非专业人员无法操作等限制，因此，常用在医院及检验所使用。干式生化分析仪则是在试片表面涂布化学试剂，酶或抗体等，直接与检品接触，来进行分析，省去了试剂配制并且操作方法简化，但仍然是以呈色法之原理来测定的；这种分析仪之试片容易氧化变色，易受检品颜色干扰，因此亦无法使用全血。生化感测器由生物元件、薄膜元件及传感器所组成，其中的生物元件是一种包括了微生物、细胞、组织、酶、抗原或抗体等具有特异性辨识能力的生物材料；薄膜元件一般为高分子材料，用以固定前述的生物元件及筛除干扰物质；传感器则包括电极，离子选择性场效晶体、热敏电阻器、压电装置、光纤、光电管及声波计数器等，其中过氧化氢电极是目前应用最广的生化感测器用传感器之一。以分析血糖之生化感测器为例，其原理是将葡萄糖氧化酶固定于薄膜上并将此薄膜紧套于柱状的过氧化氢电极表面，再于白金阳极和银/氯化银阴极施予极化电位，经由葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化反应使产生过氧化氢，过氧化氢可继续在阳极表面附近被氧化成水，且同时释出电子，依据电子之释出量可推算出检品中之葡萄糖浓度。前述的柱状电极须经常抛光，且套膜不易、清洗困难，因此易交叉污染，不易校正，不易作成丢弃型，以及制作成本偏高等缺点，实际使用不便，因此便有试片状电极之开发，以克服柱状电极之缺点，利于工业化制作。美国专利5，120，420公开了一种片状生化检测电极，包括电极部分、绝缘层、作用层，以及位于该作用层上方的以树脂板及亲水性质上盖板造成检体承载空间，其中该检体承载空间须具有一个检体吸入口与一个气体排出口；其中该作用层之形成，乃是依序于该电极基板部分覆上羧基甲基纤维素(CMC)水溶液，干燥后形成一层CMC层，继续在其上喷覆葡萄糖氧化酶溶液(GOD)，然后干燥，再于其上喷覆含有导电介质的有机相悬浮液，予以干燥便完成生化反应区，最后于基板上覆上造成检体承载空间之树脂板及亲水性材料之上盖板以完成该板状生化检测电极。该生化检测电极的缺点在于第一，完成作用反应区需要三个步骤形成CMC层用以改善碳质电极表面之疏水性、形成GOD层以及形成导电介质，且每一步骤完成前须先经干燥，步骤繁杂第二，取样方式为接触电极试片的尖端后，将检品导入反应区，取样口只有一个位置。美国专利5，628，890揭示另一种片状生化检测电极，包括一个电极部分、一个绝缘层、一个作用层，位于该作用层上方的亲水性双层网，以及覆盖双层网的上盖层。其电极为三极式，先印制碳层再印制银层。反应区中之工作极、参考极与对极分别再覆上生物活性物质、银/氯化银及导电介质。随后再披覆两层网布，该双层网布必须为亲水处理，以便利于样品之导入，而当血液样品加入亲水双层网，易被亲水网之亲和力作用而限制在作用层上，之后于网布上再贴合一层上盖，于上盖层留下一取样口。上述之检测电极不仅制作程序复杂，网布多层且需要亲水处理，取样口只有一个，血样加入试片时无法判别是否已确实导入反应区，而且血样需求量高，高达10微升(μl)以上。本专利技术即针对前述现有技术的缺点，将反应成分混合在一起，一次加入反应层，并于试片样品吸入缺口上面，加上一层网状覆盖层，可在网状覆盖层与反应层间产生毛细吸引力，由试片旁边之缺口加入样品，使取样容易，或若网状覆盖为亲水层，样品可由网状覆盖藉亲水性由试片上方加入，因此提供一种制作简单、检测方便且有效的生化感测器。本专利技术的一个目的在于提供一种生化感测器，其具有多元之取样位置，可以检体滴放、或使试片靠近检体如靠近人体耳下垂处的方式进行检体的取样，因此非常方便取样。本专利技术之又一目的在于提供一种生化感测器，其可以轻易且迅速地将检体导入反应层，以有效取得检体进行检测反应。本专利技术之另一目的在于提供一种生化感测器，其可以减少检体的取样量，采血量在5微升以下，进一步减少患者的痛楚。本专利技术之更一目的在于提供一种制造简便的生化感测器，其不须分层干燥，即可在表面形成一均匀平整的生物性反应层，而且依然可以达到准确性的要求。为达到上述目的并避免现有技术的缺点，本专利技术提供一种生化感测器，用以检测检体中生化成分之含量，包含一块电绝缘基板；一个位于该基板上的阳极部分，其两端分别形成一个工作电极以及一个阳极接头；一个位于该基板上的阴极部分，其两端分别形成一个参考电极以及一个阴极接头；一层位于该工作电极以及该参考电极上之反应层，用以与检体接触以产生化学反应；一层位于该基板上之电绝缘层，其具有一个用以容纳该检体至该反应层之缺口以及一个缺口的开口端；以及一层位于该反应层片上之网状覆盖层，其至少覆盖部分该缺口；藉此，该检体可以藉由该网状覆盖层之亲水性由网状覆盖层上面加入样品或藉由网状覆盖层与反应层间所产生之毛细吸引力由该缺口的开口端到达反应层。其中该反应层系由酶、载体以及电子媒介物(mediator)及表面活性剂之配方所组成。本专利技术生化感测器之网状覆盖层为亲水性网状材料或疏水性网状材料或金属网，其提供毛细作用力以轻易且迅速有效地将检体由生化感测器旁边缺口之开口端导入反应层进行检测。该缺口的开口端作为检体的接触点，可用以靠近并接触患者身上的检体取样处，使检体由该缺口的开口端进入反应层进行检测；只要将生化感测器靠近患者，就可以有效取得检体，取样方便。于一优选实施方案中，该基板于该缺口的开口端下缘处还具有一半圆形的突出部，以作为检体的接触点，该半圆形的突出部不仅易于辩识且能更接近取样点以方便取样，并且舒缓患者接触感测器时的感觉。藉由本专利技术的揭示，制造厂商得以方便地生产生化感测器、检验人员得以简便且有效地取得检体进行检测、患者的不便减到最低、而且能够得到准确的检测结果，可谓一举数得。本专利技术之前述和其他目的、优点以及如何达成之
技术实现思路
，将根据下列详细说明配合附图作进一步说明，附图中附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案的生化感测器之结构分解图；图2是该实施方案之结构外观图；图3是该实施方案之上视图；图4是该实施方案在图3之A断面的剖面图；以及图5是根据本专利技术的一个实施方案的生化感测器与YSI血糖分析仪检测血液中血糖浓度的结果比较图。请参考图1至4，根据本专利技术的一个实施方案的生化感测器1，是用以检测检体中生化成分之含量的，该生化感测器包含一块电绝缘基板2；一个位于该基板2上之阳极部分3，其两端分别形成一个工作电极4(如图3所示)以及一个阳极接头5；一个位于该基板2上之阴极部分6，其两端分别形成一个参考电极7(如图3所示)以及一个阴极接头8。该基材2具有平直的表面、电绝缘的特性以及可耐40℃～200℃加温处理的耐热能力，以便于加温处理以及增加该阳极部分3以及阴极部分6导电度及附着性，适用之基材2的材料包括但不限于PVC板、聚酯、电木板、玻璃纤维板(FR-4)板、PET板、PC、PP、PE、PA、PS板、玻璃板、或陶瓷(CEM-1)。该阳极部分3以及阴极部分6为两条分离且互相不接触的导电膜，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生化感测器，用以检测检体中生化成分之含量，包含：一块电绝缘基板；一个位于该基板上之阳极部分，其两端分别形成一个工作电极以及一个阳极接头；一个位于该基板上之阴极部分，其两端分别形成一个参考电极以及一阴极接头；一层位于该工作 电极以及该参考电极上之反应层，用以与检体接触以产生化学反应；一层位于该基板上之电绝缘层，其具有一个用以容纳该检体至该反应层之缺口以及一个缺口的开口端；以及一个位于该反应层上之网状覆盖层，其至少覆盖部分该缺口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄英哲，谢俊隆，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：71[中国|台湾]