植入式电化学生物传感器、测试方法及植入式医疗器械技术

本申请涉及生物传感器领域，提供了一种植入式电化学生物传感器、测试方法及植入式医疗器械，其中植入式电化学生物传感器，包括电活性域，通过绝缘层隔开的工作电极和参比电极，工作电极和参比电极分别与电活性域接触，还包括柔性导电膜，其中柔性导电膜与参比电极电连接，柔性导电膜与所述工作电极不直接接触。本申请还公开了上述传感器的测试方法，其中参比电极通过柔性导电膜与测试组件中电连接。本申请还公开了使用上述传感器的植入式医疗器械，其中，传感器可以呈折弯状态，参比电极通过柔性导电膜与植入式医疗器械电连接。本申请所公开传感器被任意地折弯后仍能正常工作，能够简化检测流程，提高安全性，不会与穿刺针内壁发生腐蚀黏连。生腐蚀黏连。生腐蚀黏连。

Implantable electrochemical biosensor, test method and implantable medical device

【技术实现步骤摘要】
植入式电化学生物传感器、测试方法及植入式医疗器械


[0001]本申请涉及一种生物传感器领域，特别涉及一种植入式电化学生物传感器、测试方法及植入式医疗器械。

技术介绍

[0002]用于确定生物分析物的存在和浓度的植入式医疗器械，包括部分植入体内的传感器和与传感器电连接的体外电子元器件，可用于监测糖尿病患者中的葡萄糖、高胆固醇血症患者中的胆固醇和紧急护理事件期间的乳酸等含量。通常情况下，传感器具有细长的主体，包括工作电极，覆盖工作电极的绝缘层，以及施加到绝缘体层上的参比电极。
[0003]传感器包含两端，一端为包含电活性域（例如包含酶、电子介体等）的感测端，用于植入体内，为了对传感器的生物排斥反应，通常会在感测端外层包裹一层生物相容性膜；另一端为电连接端，用于与体外电子元器件电连接，为实现和便于传感器与体外电子元器件有效地电连接，通常采用外露工作电极和参比电极的方式，具体结构参见图1。
[0004]工作电极为细线状，例如由铂、铱、铂
‑
铱、钯、金、银、氯化银、石墨、导电聚合物、合金等形成。此外，工作电极可通过各种制造技术，例如将导电载体沉积到非导电基底上而形成。
[0005]参比电极通常采用含银材料，例如银/氯化银涂层或其类似物，通过将含银/氯化银或其类似物的聚合物浆料采用粘贴、浸渍或涂覆工艺而形成。
[0006]从轻量化的角度考虑，植入式医疗器械趋于小型化，因此要求体外电子元器件的整体厚度越来越薄。作为必不可少的传感器与体外电子元器件电连接，通过在体外电子元器件上设置多个导电触点，多个导电触点分别与传感器的工作电极与参比电极直接接触连接的方式来实现。
[0007]为避免工作电极与参比电极之间可能存在的短路隐患，通常采用增大导电触点之间距离的方式，相应的也就要求工作电极与参比电极用于电连接的部分较长（如图1所示），这与所要求较薄厚度的体外电子元器件形成一对矛盾。
[0008]一个很好解决上述矛盾的方式是将传感器折弯，使传感器的与体外电子元器件电连接部分以近乎平行于体外电子元器件表面的方式设置，也就是，在传感器的感测端与电连接端之间进行折弯，感测端植入体内，未植入体内的电连接端与体外电子元器件电连接。
[0009]植入式医疗器械在使用过程中，尤其是在生物体进行运动时，植入体内部分的传感器或多或少会相对于未植入体内的部分发生位移，例如相对的扭动、拉伸或再折弯。此外，在植入体内部分的传感器发生相对位移时同样会加剧传感器的工作电极和参比电极与体外电子元器件上的导电触点之间的摩擦。对于采用粘贴、浸渍或涂覆工艺而形成的参比电极而言，上述的扭动、拉伸、再折弯或摩擦会导致施加在绝缘体层上参比电极的脱落、电路的断路，进而导致传感器的整体失效，因此，需要在承受诸如扭动、拉伸、再折弯或摩擦等外力作用后仍具有可靠电连接的传感器。
[0010]此外，在传感器的检测过程中，要考虑检测后的传感器可以继续并能正常使用，这
就要求传感器在检测时避免被折弯，传感器中的外露的电极，尤其是参比电极，避免被磨损或被破坏，这就导致检测流程繁琐，对检测人员的要求苛刻，以及还需要专用的检测辅助治具。
[0011]再者，为顺利实现将传感器植入体内，需要借助于穿刺针，例如，将传感器全部或部分地设置于穿刺针的空腔中连同穿刺针共同植入体内，然后在穿刺针拔出时将传感器留在体内。
[0012]通常穿刺针采用硬质金属材质，尽管已经采取必要的防腐处理，但是申请人发现，在一些极端情况下，位于传感器最外层的参比电极与穿刺针内壁接触会发生类似于两种不同金属相互接触时而发生的接触腐蚀，当参比电极中含有氯元素时，腐蚀现象尤为严重，出现黏连现象，这将会导致在穿刺针拔出时无法将传感器留在体内。
[0013]即便传感器可以被留在体内，电极上的腐蚀，尤其是参比电极的腐蚀，也会导致与体外电子元器件不能形成较好的电连接。
[0014]本
技术介绍
目的不在于限定所要求保护的主题的范围，也不在于将所要求保护的主题限制为解决上述任何或所有缺点或问题的实施方式。
[0015]需要指出的是，上述
技术介绍
内容部分仅代表申请人对相关技术的理解，并不构成现有技术。

技术实现思路

[0016]针对上述现有传感器存在的问题之一，本申请提供了一种植入式电化学生物传感器。
[0017]根据本申请公开的第一方面，提供了一种植入式电化学生物传感器，包括电活性域（包含参与或促进生物体中分析物反应的物质，或有助于电子快速迁移，例如生物酶、电子介体等），通过绝缘层隔开的工作电极和参比电极，还包括覆盖传感器的柔性导电膜，柔性导电膜与参比电极电连接，例如相互间平行抵接，或设置成彼此重叠或覆盖，为避免工作电极和参比电极之间形成不必要的短路，柔性导电膜与工作电极绝缘设置。在传感器工作时，柔性导电膜可以通过电子元器件与工作电极之间形成电连接。为发挥参比电极保持恒定电位的作用，柔性导电膜不与电活性域接触。
[0018]作为优选的方案，在沿传感器长度方向上至少存在一预设区域，预设区域在垂直于传感器长度方向的截面包含柔性导电膜但不包含参比电极。
[0019]进一步地，传感器是以工作电极为支撑主体，例如，工作电极为铂、铱、铂
‑
铱、钯、金、银、合金等形成，工作电极在柔性导电膜覆盖区域内被配置为吸收所述工作电极折弯产生的机械应力，具体的，例如工作电极在柔性导电膜覆盖区域内设置有至少一个凹槽。
[0020]更具体的，在一种可能的实现方式中，凹槽的开口方向可以设置成与折弯方向一致；在一种可能的实现方式中，凹槽的开口方向设置在垂直于传感器长度方向、围绕作为支撑主体工作电极的一周，有利于传感器在柔性导电膜覆盖区域朝任意方向折弯。
[0021]作为优选的方案，传感器还包括生物相容性膜，生物相容性膜覆盖电活性域，更优选地，生物相容性膜还覆盖参比电极的部分区域（依据柔性导电膜与参比电极电的设置方式，在与传感器垂直的截面上该区域传感器包含生物相容性膜和参比电极，或者，生物相容性膜、参比电极和柔性导电膜）。参比电极中未被生物相容性膜覆盖的区域至少部分地被柔
性导电膜覆盖，也就是说，参比电极可以有部分区域外露，也可以分别被生物相容性膜和柔性导电膜覆盖所覆盖而没有外露。
[0022]作为优选的方案，传感器还包括基底，其中基底为可塑性变形、非导电基底，在该方案中，工作电极可通过例如将导电载体，例如铂、金、铜、银等，沉积到基底上而形成。
[0023]进一步地，基底在柔性导电膜覆盖区域内被配置为吸收由于基底折弯而产生的机械应力，更进一步地，例如设置有至少一个凹槽。
[0024]进一步地，传感器折弯后仍能正常工作，具体的，传感器在柔性导电膜覆盖区域折弯后仍能正常工作，更具体的，传感器在柔性导电膜覆盖区域向预设方向折弯后仍能正常工作。
[0025]进一步地，便于工作电极能够跟随基底一同折弯，工作电极被设置为可塑性变形。
[0026]进一步地，传感器为过氧化氢敏感型传感器，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植入式电化学生物传感器，包括电活性域，通过绝缘层隔开的工作电极和参比电极，所述工作电极和所述参比电极分别与所述电活性域接触，其特征在于：还包括覆盖所述传感器的柔性导电膜，所述柔性导电膜与所述参比电极电连接，所述柔性导电膜不与所述电活性域接触，所述柔性导电膜与所述工作电极绝缘设置。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：沿所述传感器长度方向上至少存在一预设区域，所述预设区域在垂直于所述传感器长度方向的截面包含所述柔性导电膜但不包含所述参比电极。3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述传感器以所述工作电极为支撑主体，所述工作电极在所述柔性导电膜覆盖的区域内被配置为吸收所述工作电极折弯产生的机械应力。4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述传感器还包括生物相容性膜，所述生物相容性膜覆盖所述电活性域。5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于：所述生物相容性膜还覆盖所述参比电极的部分区域。6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述传感器还包括基底，所述基底为可塑性变形、非导电基底。7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于：所述基底在所述柔性导电膜覆盖的区域内被配置为吸收由于所述基底折弯而产生的机械应力。8.根据权利要求1
‑
7之一所述的传感器，其特征在于：所述传感器折弯后仍能正常工作。9.根据权利要求1
‑
7之一所述的传感器，其特征在于：所述工作电极可塑性变形。10.根据权利要求1
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7之一所述的传感器，其特征在于：所述传感器为过氧化氢敏感型传感器。11.根据权利要求1
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7之一所述的传感器，其特征在于：所述柔性导电膜为导电聚合物膜、金属膜、非金属膜、包含导电粒子的聚合物膜中的任意一种。12.根据权利要求1
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7之一所述的传感器，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：程荣恩，钱成，刘佳梅，周静，
申请(专利权)人：苏州百孝医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：