一种用于样品检测的生物传感器制造技术

本发明专利技术提供一种生物传感器，包括绝缘基底、绝缘层、通道形成层和上盖层，通道形成层上设有顺次排列的样品接收区、限流通道、通道扩展区和检测通道，所述限流通道的宽度小于所述样品接收区和通道扩展区的宽度；所述通道扩展区设于所述试剂反应区之上。该生物传感器通过在样品接收区后设置限流通道和通道扩展区，通过限流通道来使样品缓慢地流入到通道扩展区，从而使样品能够与反应试剂充分混匀和充分反应；同时，通道扩展区保证样品具有较大的扩散空间，保证样品与试剂的充分混匀和充分反应；减少检测差异。

【技术实现步骤摘要】
一种用于样品检测的生物传感器
本专利技术涉及用于检测血液样品中凝血指标的生物传感器，属于电分析化学检测

技术介绍
纤维蛋白原(FIB)，即凝血因子I，是一种由α、β和γ链组成的二聚体，分子量340kDa，由2964个氨基酸组成，彼此以二硫键相连，由肝脏合成。血浆中的FIB含量2.0～4.0g/L，生物学半衰期96～144h。FIB是血栓形成的重要反应底物，参与血栓形成的关键步骤。FIB在凝血酶、血纤维稳定因子(FXⅢa)、Ca2+等凝血因子的作用下形成纤维蛋白单体，并相互共价结合形成纤维蛋白多聚体，其α链交错重叠共价交联形成稳定的纤维蛋白网，最终红细胞、血小板和α2-抗纤溶酶等成分形成稳定的血栓结构。临床资料表明FIB水平升高患者中，多数可发生心肌梗塞或猝死，且FIB水平越高，危险性亦越大；血浆FIB水平升高是促进动脉粥样硬化产生的一个重要因素；FIB水平升高，血液处于高凝状态，血流速度减慢，血液粘滞性增加，易于产生血栓；高血压时常伴有FIB水平升高，它是诱发和加重高血压的一个重要原因；FIB与脂肪代谢有着密切关系；此外，老年、吸烟、肥胖、应激、口服避孕药和糖尿病等可以促进体内FIB水平升高。目前市场上常用的FIB检测方法，一般都是光学法检测，常见的有凝固法和PT-der法。其中，以凝固法为原理的血凝仪应用较为广泛，所用方法大都是von-Clauss法，其原理是，凝血酶将可溶性的血浆FIB转化成不溶性的纤维蛋白多聚体。在高浓度的凝血酶(3000～30000IU/mL)以及低浓度的FIB(一般将其稀释为0.05～0.8g/L)条件下，血浆凝固时间由FIB浓度决定，血浆凝固时间与FIB浓度呈反比。PT-der法是在凝血酶原时间(PT)的反应过程中，FIB的含量与凝血时间是呈负相关的，因此，在一段相同的时间内，如果吸光度变化差值越大，则提示FIB的含量越高。基于这个基本原理，FIB的含量可以在检测PT之后通过一定的数学计算推导出来。PT-der法在检测高浓度的FIB样品时，检测结果不够准确。以上所述的凝固法和PT-der法中所用的样品一般为血浆，这就需要将抽取的血液进行离心后再进行光学检测，因此存在使用较多的血液样品、检测过程复杂和耗时长等缺点。
技术实现思路
本专利技术提供一种通过电学参数来进行FIB等凝血指标检测的生物传感器，该生物传感器通过在样品接收区后设置限流通道和通道扩展区，让样品缓慢地从样品接收区流入到限流通道，再通过限流通道缓慢地流入通道扩展区，从而使样品能够与反应试剂充分混匀并充分反应；同时，通道扩展区保证样品具有较大的扩散空间，保证样品与试剂的充分混匀并充分反应；减少检测差异。并且，鉴于为样品能够被充分利用，本专利技术的生物传感器利用少量的样品就可实现检测。具体的，本专利技术提供的一种生物传感器，具有一个加样端和一个电连接端，所述生物传感器包括绝缘基底、通道形成层和上盖层，其中，一个电极系统设置在所述绝缘基底上，所述电极系统至少包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括第一触点和与所述第一触点连接在一起的第一导电迹线，所述第二电极包括第二触点和与所述第二触点连接在一起的第二导电迹线；所述通道形成层位于所述绝缘基底和所述上盖层之间，设有样品接收区和检测通道，所述检测通道与所述电极系统在液路上相连通，所述通道形成层还包括通道扩展区和限流通道，所述样品接收区、限流通道、通道扩展区和检测通道依次排列并在液路上相连通，所述限流通道的宽度小于所述样品接收区和通道扩展区的宽度。本专利技术中，通过设置小于样品接收区和通道扩展区宽度的限流通道，让样品缓慢地从样品接收区流入到限流通道，再通过限流通道缓慢地流入通道扩展区，从而使样品能够与反应试剂充分混匀并充分反应，同时，因通道扩展区的宽度比限流通道大，使得到达通道扩展区的样品能够充分进行扩散，从而使流经样品接收区和限流通道的样品在到达通道扩展区后能够充分地与反应试剂混合并发生反应，而减少检测差异。优选的，所述生物传感器设有通气孔和加样口，所述上盖层与所述通道形成层、所述绝缘层和所述绝缘基板一起形成一个样品通道，所述通气孔与所述样品通道在气流上相连通，样品通过所述加样口进入所述样品通道。优选的，所述通气孔和所述加样口设于上盖层上，所述加样口与所述样品接收区在液路上相连通。优选的，所述生物传感器还包括位于所述绝缘基底和所述通道形成层之间的绝缘层，所述绝缘层设有试剂反应区，反应试剂加入所述试剂反应区中；所述通道扩展区设于所述试剂反应区之上。优选的，所述限流通道与所述试剂反应区并不重叠。优选的，所述样品接收区、限流通道、通道扩展区三者之间呈哑铃状结构。优选的，所述限流通道的宽度为所述样品接收区的宽度的1/30～1/5，所述限流通道的宽度为所述通道扩展区的宽度的1/40～1/5。优选的，所述限流通道的宽度为所述样品接收区的宽度的1/8～1/20，所述限流通道的宽度为所述通道扩展区的宽度的1/30～1/10。优选的，在所述通道形成层中，除所述样品接收区、限流通道、通道扩展区和检测通道之外的区域都是疏水并绝缘的。优选的，所述通道扩展区的尺寸基本上与所述试剂反应区相同。优选的，所述通道扩展区的形状选自矩形、U形、椭圆形、圆形或切角矩形。本专利技术的有益效果：(1)通过设置限流通道限制样品流速以及设置通道扩展区来使样品充分扩散，保证了样品与反应试剂的充分混合和反应，从而减少检测差异；提高了生物传感器的检测精度；(2)可通过丝网印刷等方法制造出本专利技术的生物传感器，制作简单，成本低廉而且便于大规模制造；(3)样品用量少，一滴血(10～20μl)即可检测。附图说明图1.本专利技术的生物传感器的第一个方案的分解图。图2.本专利技术的生物传感器的第一个方案的侧面示意图。图3.本专利技术的生物传感器的第一电极和第二电极形成的一种叉指结构及其叉指电极对示意图。图4.本专利技术的生物传感器的第二个方案的正面示意图。图5.本专利技术的生物传感器的第三个方案的分解图。图6.本专利技术的生物传感器的第三个方案的侧面示意图。图7.本专利技术的生物传感器的第三个方案中辅助扩散组件的多种结构示意图。图8.本专利技术的生物传感器的第四个方案的分解图。图9.本专利技术的生物传感器的第四个方案的侧面示意图。图10.本专利技术的生物传感器的第五个方案的分解图。图11.(b)为本专利技术的生物传感器的第六个方案的第一电极和第二电极的第一种变型结构示意图，(a)为(b)的一个叉指电极对的局部放大图，(c)为将(b)中的叉指结构拆解开后的示意图。图12.本专利技术的生物传感器的第六个方案的第一电极和第二电极的第二种变型结构示意图。图13.(a)为本专利技术的生物传感器的第六个方案的第一电极和第二电极的第三种变型结构示意图，(b)为本专利技术的生物传感器的第六个方案的第一电极和第二电极的第四种变型结构示意图。图14.(a)为本专利技术的生物传感器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物传感器，具有一个加样端和一个电连接端，所述生物传感器包括绝缘基底、通道形成层和上盖层，其特征在于，/n一个电极系统设置在所述绝缘基底上，所述电极系统至少包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括第一触点和与所述第一触点连接在一起的第一导电迹线，所述第二电极包括第二触点和与所述第二触点连接在一起的第二导电迹线；/n所述通道形成层位于所述绝缘基底和所述上盖层之间，设有样品接收区和检测通道，所述检测通道与所述电极系统在液路上相连通，所述通道形成层还包括通道扩展区和限流通道，所述样品接收区、限流通道、通道扩展区和检测通道依次排列并在液路上相连通，所述限流通道的宽度小于所述样品接收区和通道扩展区的宽度。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物传感器，具有一个加样端和一个电连接端，所述生物传感器包括绝缘基底、通道形成层和上盖层，其特征在于，
一个电极系统设置在所述绝缘基底上，所述电极系统至少包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括第一触点和与所述第一触点连接在一起的第一导电迹线，所述第二电极包括第二触点和与所述第二触点连接在一起的第二导电迹线；
所述通道形成层位于所述绝缘基底和所述上盖层之间，设有样品接收区和检测通道，所述检测通道与所述电极系统在液路上相连通，所述通道形成层还包括通道扩展区和限流通道，所述样品接收区、限流通道、通道扩展区和检测通道依次排列并在液路上相连通，所述限流通道的宽度小于所述样品接收区和通道扩展区的宽度。


2.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述生物传感器设有通气孔和加样口，所述上盖层与所述通道形成层、所述绝缘层和所述绝缘基板一起形成一个样品通道，所述通气孔与所述样品通道在气流上相连通，样品通过所述加样口进入所述样品通道。


3.根据权利要求2所述的生物传感器，其特征在于，所述通气孔和所述加样口设于上盖层上，所述加样口与所述样品接收区在液路上相连通。


4.根据权利要求1所述的生物传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷婷，江威，张莉，
申请(专利权)人：利多香港有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81