微型生物传感器及其用于降低量测干扰的方法技术

本公开至少涉及微型生物传感器及其用于降低量测干扰的方法。本发明专利技术提供一种用于植入生物体皮表下监控目标分析物的微型生物传感器，包括：基板；设置于基板表面并包含第一感测段的第一工作电极；设置于基板表面并包含第二感测段的第二工作电极，且第二感测段邻设于第一感测段的至少一侧边；以及至少盖覆部分第一感测段的化学试剂，其中当驱动第一工作电极时，第一感测段用以量测与目标分析物相关的生理信号，以及当驱动第二工作电极时，第二感测段用以直接消耗生物体中的干扰物，藉此持续地降低干扰物对量测的干扰。降低干扰物对量测的干扰。降低干扰物对量测的干扰。

【技术实现步骤摘要】
微型生物传感器及其用于降低量测干扰的方法


[0001]本专利技术关于一种微型生物传感器，特别关于一种用于在量测生物流体中的目标分析物时可以降低量测干扰的微型生物传感器及其降低量测干扰的方法。

技术介绍

[0002]基于慢性病患人口快速增长，生物体内生物流体中分析物的检测对于患者的诊断和监测非常重要，尤其是体内葡萄糖浓度的有效监测更是治疗糖尿病的关键。因此，近年来连续式葡萄糖监测(continuous glucose monitoring，CGM)系统愈发受重视，该系统具有许多相较于传统生物传感器的优点，如降低手指血液取样时的疼痛及连续监测生物流体中一个或多个目标分析物的生理参数。
[0003]连续式葡萄糖监控系统中包含基于酶的生物传感器，其用以量测体内对应于葡萄糖浓度的生理信号，且大多运用电化学方式，即以葡萄糖氧化酵素(glucose oxidase，GOx)催化葡萄糖反应生成葡萄糖酸内酯(Gluconolactone)与还原态酵素，后续还原态酵素将与体内生物流体中的氧气进行电子转移进而生成副产物过氧化氢(H2O2)，最后藉由催化副产物H2O2的氧化反应来量化葡萄糖浓度。然而，血液或组织液中若存在如维他命C的主要成分-抗坏血酸(Ascorbic Acid，AA)、常见止痛药成分-乙酰胺酚(Acetaminophen，AM)、尿酸(Uric Acid，UA)、蛋白质或葡萄糖类似物等干扰物且其氧化电位接近H2O2的氧化电位时会产生与目标分析物无关的电化学信号。这样的干扰信号必须降低，使生理参数的量测是准确的。r/>
技术实现思路

[0004]本专利技术的微型生物传感器可以植入生物体皮下，用以量测生物流体中目标分析物的生理参数，且本专利技术的微型生物传感器中包括由不同导电材料组成的两个工作电极，其中一个工作电极可以消耗生物流体中对量测有影响的干扰物，使另一个工作电极在量测时可得到更准确的量测结果。
[0005]因此，本专利技术提供一种微型生物传感器，用于植入生物体皮下以进行一生物流体中一葡萄糖浓度的量测并可降低该生物流体中至少一干扰物对该量测的干扰，包括：一基板，具有相对设置的一第一表面与一第二表面；一第一工作电极，至少包括设置于该基板的该第一表面上的一第一感测段，其中该第一工作电极的该第一感测段的材质至少包含一第一导电材料；一化学试剂，至少盖覆部分该第一感测段的该第一导电材料，用于与该生物流体中的葡萄糖反应并产生过氧化氢；以及至少一第二工作电极，设置于该基板的该第一表面上并包括一第二感测段，且该第二感测段邻设于该第一感测段的至少一侧边，其中该第二工作电极的该第二感测段的材质至少包含与该第一导电材料不同的一第二导电材料，其中：当该第一工作电极经一第一工作电压驱动而使该第一感测段对该过氧化氢具有一第一灵敏度并形成一量测范围时，该第一导电材料与该过氧化氢反应产生一电流信号，且当该电流信号的数值对应该葡萄糖浓度时获得一生理信号；当该第一工作电极经该第一工作电
压驱动而使该第一导电材料与该干扰物反应而产生一干扰电流信号时，该干扰电流信号与该电流信号混合输出而对该生理信号造成干扰；以及当该第二工作电极经一第二工作电压驱动时，该第二导电材料对该过氧化氢具有小于该第一灵敏度的一第二灵敏度，且该第二感测段产生接触该第一感测段周遭并可至少部分重叠于该量测范围的一去干扰范围，以消耗该干扰物进而降低该干扰电流信号的产生。
[0006]本专利技术另提出一种微型生物传感器，用于植入生物体皮下以进行一生物流体中一目标分析物生理参数的量测并可降低该生物流体中一干扰物对该量测的干扰，包括：一基板，具有一表面；一第一工作电极，包括设置于该表面上的一第一感测段，其中该第一感测段包含一第一导电材料；至少一第二工作电极，设置于该表面上并包括邻设于该第一感测段的至少一侧边的一第二感测段，其中该第二感测段包含一第二导电材料；以及一化学试剂，至少盖覆部分该第一导电材料，用于与该生物流体中的目标分析物反应以产生一生成物，其中：当该第一工作电极经一第一工作电压驱动而使该第一导电材料与该生成物反应以输出对应该目标分析物生理参数的一生理信号；以及当该第二工作电极经一第二工作电压驱动时，该第二导电材料消耗该干扰物，以降低该干扰物对该生理信号的干扰。
[0007]本专利技术另提出一种降低目标分析物量测干扰的方法，包括：提供一微型生物传感器，用于进行一生物流体中一目标分析物生理参数的量测，其中该微型生物传感器包括：具有一表面的一基板；一第一工作电极，包含设置在该表面上的一第一感测段，且该第一感测段包含一第一导电材料；至少一第二工作电极，设置在该表面上并包含一第二感测段，且该第二感测段包含一第二导电材料；以及一化学试剂，至少盖覆部分该第一导电材料，用以与该生物流体中的目标分析物反应以产生一生成物；执行一去干扰动作，该去干扰动作为以一第二工作电压驱动该第二工作电极，使该第二导电材料消耗该生物流体中一干扰物，以降低该干扰物对该量测的干扰；以及执行一量测动作，该量测动作为以一第一工作电压驱动该第一工作电极，使该第一导电材料与该生成物反应以输出对应该目标分析物生理参数的一生理信号。
附图说明
[0008]本专利技术的上述目的及优点在参阅以下详细说明及附随图式之后对那些所属
中具有常用知识者将变得更立即地显而易见。
[0009]图1(A)为本专利技术的微型生物传感器的第一实施例的正面示意图。
[0010]图1(B)为本专利技术的微型生物传感器的第一实施例的第一工作电极及第二工作电极的配置示意图。
[0011]图2(A)为本专利技术图1(A)中沿A-A
’
线的剖面示意图。
[0012]图2(B)为本专利技术图1(A)中沿B-B
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线的剖面示意图。
[0013]图2(C)为本专利技术图1(A)中沿C-C
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线的剖面示意图。
[0014]图2(D)为本专利技术以另一制程得到的微型生物传感器的感测区域的剖面示意图。
[0015]图3(A)为本专利技术的微型生物传感器的第二实施例的正面示意图。
[0016]图3(B)为本专利技术的微型生物传感器的第二实施例的第一工作电极及第二工作电极的配置示意图。
[0017]图4为本专利技术图3(A)中沿A-A
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线的剖面示意图。
[0018]图5(A)为本专利技术的微型生物传感器的第三实施例的正面示意图。
[0019]图5(B)为本专利技术图5(A)中沿A-A
’
线的剖面示意图。
[0020]图6(A)-6(C)为本专利技术的第一感测段及第二感测段的其他配置方式的示意图。
[0021]图6(D)为图6(C)中沿I-I
’
线的剖面示意图。
[0022]图7为本专利技术的第一感测段及第二感测段的其他配置方式的示意图。
[0023]图8(A)-8(C)为本专利技术的第一感测段及第二感测段的其他配置方式的示意图。
[0024]图9(A)为本专利技术的微型生物传感器的感测区域的剖面示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型生物感测器，用于植入生物体皮下以进行一生物流体中一葡萄糖浓度的量测并可降低该生物流体中至少一干扰物对该量测的干扰，包括：一基板，具有相对设置的一第一表面与一第二表面；一第一工作电极，至少包括设置于该基板的该第一表面上的一第一感测段，其中该第一工作电极的该第一感测段的材质至少包含一第一导电材料；一化学试剂，至少盖覆部分该第一感测段的该第一导电材料，用于与该生物流体中的葡萄糖反应并产生过氧化氢；以及至少一第二工作电极，设置于该基板的该第一表面上并包括一第二感测段，且该第二感测段邻设于该第一感测段的至少一侧边，其中该第二工作电极的该第二感测段的材质至少包含与该第一导电材料不同的一第二导电材料，其中：当该第一工作电极经一第一工作电压驱动而使该第一感测段对该过氧化氢具有一第一灵敏度并形成一量测范围时，该第一导电材料与该过氧化氢反应产生一电流信号，且当该电流信号的数值对应该葡萄糖浓度时获得一生理信号；当该第一工作电极经该第一工作电压驱动而使该第一导电材料与该干扰物反应而产生一干扰电流信号时，该干扰电流信号与该电流信号混合输出而对该生理信号造成干扰；以及当该第二工作电极经一第二工作电压驱动时，该第二导电材料对该过氧化氢具有小于该第一灵敏度的一第二灵敏度，且该第二感测段产生接触该第一感测段周遭并至少部分重叠于该量测范围的一去干扰范围，以消耗该干扰物进而降低该干扰电流信号的产生。2.如权利要求1所述的微型生物感测器，其中该第二灵敏度接近0或等于0。3.如权利要求1所述的微型生物感测器，其中当该第二工作电极经该第二工作电极驱动而使该第二导电材料消耗该干扰物时，该干扰物对该生理信号的干扰降低至小于或等于一误差范围。4.如权利要求1所述的微型生物感测器，其中该第一导电材料为铂、铱、钯与金中的任一者、其衍生物或其组合。5.如权利要求4所述的微型生物感测器，其中当该第一导电材料为铂，该第一工作电压为0.2伏特至0.8伏特。6.如权利要求4所述的微型生物感测器，其中该第二导电材料为碳，且该第二工作电压为0.2伏特至0.8伏特。7.如权利要求1所述的微型生物感测器，其中该化学试剂进一步盖覆部分该第二工作电极的该第二感测段的该第二导电材料。8.如权利要求1所述的微型生物感测器，其中该第二感测段以一间隙邻设于该第一感测段的该至少一侧边，且该间隙不大于0.2mm。9.如权利要求1所述的微型生物感测器，其中该第二感测段以其一侧边沿着该第一感测段的周缘延伸而设置，且该第一感测段的周缘中邻设有该第二感测段的部分占该第一感测段的总周长的30％-100％。10.如权利要求9所述的微型生物感测器，其中该第二工作电极的该第二感测段包围该第一工作电极的该第一感测段的至少三侧边。11.如权利要求1所述的微型生物感测器，进一步包含至少一对电极，其中该对电极设
置于该基板的该第一表面与该第二表面的其中一者并耦接至该第一工作电极或该第二工作电极中的至少一者。12.如权利要求1所述的微型生物感测器，还包含至少一对电极与至少一参考电极，其中该对电极与该参考电极分别设置于该基板的该第一表面与该第二表面的其中一者。13.一种微型生物感测器，用于植入生物体皮下以进行一生物流体中一目标分析物生理参数的量测并可降低该生物流体中一干扰物对该量测的干扰，包括：一基板，具有一表面；一第一工作电极，包括设置于该表面上的一第一感测段，其中该第一感测段包含一第一导电材料；至少一第二工作电极，设置于该表面上并包括邻设于该第一感测段的至少一侧边的一第二感测段，其中该第二感测段包含一第二导电材料；以及一化学试剂，至少盖覆部分该第一导电材料，用于与该生物流体中的目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：黃椿木，陈界行，张恆嘉，陈繼浩，陈碧萱，
申请(专利权)人：华广生技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：