生物传感器制造技术

根据本发明专利技术的实施方式的生物传感器，包括：基板；设置在基板上的工作电极；以及设置在基板上以与工作电极间隔开的参比电极。工作电极包括：设置在基板的上表面上的传感电极；设置在传感电极的上表面上的酶反应层；以及设置在酶反应层的上表面上的并且包括水溶性聚合物和水不溶性聚合物的传输控制层。传输控制层通过混合该水溶性聚合物和该水不溶性聚合物形成，因此可以提高对于被检测的材料的传感性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物传感器


[0001]本专利技术涉及一种生物传感器。更具体地，本专利技术涉及一种包括工作电极和参比电极的生物传感器。

技术介绍

[0002]随着人的预期寿命延长，医疗保健行业迅速扩张。特别是，对能够在任何地方方便地测量各种生物信号的便携式小型生物传感器的需求正在增加。
[0003]例如，生物传感器可以使用与体液(汗液、泪液、血液等)中所含的化学物质反应的酶。当酶与化学物质反应产生电流时，可以测量电流以确定相应化学物质的浓度。
[0004]然而，在基于酶的生物传感器中，化学物质的可测量的浓度范围会根据酶的类型而改变。例如，当使用对底物具有低亲和力的酶时，只有当底物浓度相对较高以检测高浓度的底物时，反应才是饱和的。当使用对底物具有高亲和力的酶时，即使在底物浓度低的情况下，导致可测量的浓度范围很小时，反应也是饱和的。因此，高浓度底物的检测是受限的。
[0005]例如，韩国注册专利公开No.10
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1624769公开了一种提供快速且准确检测的乳酸传感器。然而，使用对底物具有高亲和力的酶(例如乳酸氧化酶)，底物的可测量的浓度范围是有限的，并且没有提出可以克服该问题的生物传感器结构。

技术实现思路

[0006][技术目标][0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种具有改进的传感能力的生物传感器。
[0008][技术手段][0009]1.一种生物传感器，包括：基板；设置在基板上的工作电极，该工作电极包括设置在基板的上表面上的传感电极，设置在传感电极的上表面上的酶反应层，以及设置在酶反应层的上表面上的渗透控制层，该渗透控制层包含水溶性聚合物和水不溶性聚合物；和设置在基板上的与工作电极间隔开的参比电极。
[0010]2.根据上述1所述的生物传感器，其中，所述水溶性聚合物包括选自由聚乙烯醇(PVA)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、羧甲基纤维素(CMC)、醋酸纤维素和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)组成的组中的至少一者。
[0011]3.根据上述1所述的生物传感器，其中，所述水不溶性聚合物包括选自由聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)和聚氯乙烯(PVC)组成的组中的至少一者。
[0012]4.根据上述1所述的生物传感器，其中，所述渗透控制层由包含溶剂、所述水溶性聚合物和所述水不溶性聚合物的组合物形成。
[0013]5.根据上述4所述的生物传感器，其中，基于所述组合物的总重量，以1重量％至10重量％的量包含所述水溶性聚合物。
[0014]6.根据上述4所述的生物传感器，其中，基于所述组合物的总重量，以0.5重量％至5重量％的量包含所述水不溶性聚合物。
[0015]7.根据上述1所述的生物传感器，其中，所述渗透控制层具有多层结构。
[0016]8.根据上述1所述的生物传感器，其中，所述酶反应层包含氧化酶或脱氢酶。
[0017]9.根据上述8所述的生物传感器，其中，所述氧化酶包括选自由葡萄糖氧化酶、胆固醇氧化酶、乳酸氧化酶、抗坏血酸氧化酶和醇氧化酶组成的组中的至少一者，并且所述脱氢酶包括选自由葡萄糖脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、乳酸脱氢酶和醇脱氢酶组成的组中的至少一者。
[0018]10.根据上述1所述的生物传感器，其中，所述酶反应层包括具有0.1mM至10mM的Km(米氏常数)值的酶。
[0019]11.根据上述1所述的生物传感器，其中，所述传感电极包括碳电极层。
[0020]12.根据上述11所述所述的生物传感器，其中，所述传感电极还包括设置在所述基板和所述碳电极层之间的金属电极层。
[0021]13.根据上述1所述的生物传感器，还包括设置在所述渗透控制层的上表面上的保护层。
[0022]14.根据上述1所述的生物传感器，其中，所述生物传感器用于测量乳酸浓度。
[0023][专利技术效果][0024]在根据本专利技术的示例性实施方式的生物传感器中，包含水溶性聚合物和水不溶性聚合物的渗透控制层设置在酶反应层的上表面上。因此，可以检测高浓度样品并且可以调整传感目标材料的测量浓度范围(响应范围)。
[0025]在示例性实施方式中，渗透控制层可以通过混合水溶性聚合物和水不溶性聚合物来形成。因此，可以稳定酶反应层中的酶并且可以提高渗透控制层的稳定性。
[0026]在一些实施方式中，工作电极和生物传感器可以通过将传感电极形成为单个碳糊层来变薄。
附图说明
[0027]图1是示出根据本专利技术的示例性实施方式的生物传感器的示意性侧视图。
[0028]图2是显示根据本专利技术的一些示例性实施方式的生物传感器的示意性侧视图。
[0029]图3是使用根据本专利技术的示例性实施方式的生物传感器测量最大响应乳酸浓度的图。
具体实施方式
[0030]根据本专利技术的实施方式，提供了一种生物传感器，包括基板、设置在基板上的工作电极、以及设置在基板上的与工作电极间隔开的参比电极。
[0031]工作电极包括设置在基板的上表面上的传感电极、设置在传感电极的上表面上的酶反应层、和设置在酶反应层的上表面上的渗透控制层。渗透控制层包含水溶性聚合物和水不溶性聚合物。渗透控制层可以通过混合水溶性聚合物和水不溶性聚合物来形成，以改善例如传感目标材料的传感性能。
[0032]在下文中，将参照附图详细描述本专利技术。然而，本领域技术人员将理解，提供参考附图描述的这些实施方式是为了进一步理解本专利技术的精神，而不是限制如在详细描述和所附权利要求中公开的要保护的主题。
[0033]图1是示出根据本专利技术的示例性实施方式的生物传感器的示意性侧视图。
[0034]参照图1，根据示例性实施方式的生物传感器可以包括基板100、工作电极200和参比电极300。工作电极200可以包括传感电极210、酶反应层220和渗透控制层230。在一些实施方式中，工作电极200还可以包括第一保护层240，参比电极300还可以包括第二保护层310。
[0035]基板100可以用作例如其上设置有工作电极200和参比电极300的基底层。
[0036]基板100可以是柔性膜。例如，柔性膜可以包括热塑性树脂，例如基于聚酯的树脂，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、和聚对苯二甲酸丁二醇酯；基于纤维素的树脂，例如二乙酰纤维素、和三乙酰纤维素；基于聚碳酸酯的树脂；丙烯酸树脂，例如聚(甲基)丙烯酸甲酯、和聚(甲基)丙烯酸乙酯；基于苯乙烯的树脂，例如聚苯乙烯、和丙烯腈
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苯乙烯共聚物；基于聚烯烃的树脂，例如聚乙烯、聚丙烯、具有降冰片烯结构的环烯烃或聚烯烃、和乙烯
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丙烯共聚物；基于氯乙烯的树脂；基于酰胺的树脂，例如尼龙、和芳香族聚酰胺；基于酰亚胺的树脂；基于聚醚砜的树脂；基于砜的树脂；基于聚醚醚酮的树脂；聚苯硫醚树脂；基于乙烯醇的树脂；基于偏二氯乙烯的树脂；基于乙烯丁缩醛的树脂；基于烯丙基的树脂；基于聚甲醛的树脂；环氧基树脂。热固性或UV光固化树脂，例如(甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生物传感器，包括：基板；设置在所述基板上的工作电极，所述工作电极包括：设置在所述基板的上表面上的传感电极，设置在所述传感电极的上表面上的酶反应层，和设置在所述酶反应层的上表面上的渗透控制层，所述渗透控制层包含水溶性聚合物和水不溶性聚合物；以及设置在所述基板上的与所述工作电极间隔开的参比电极。2.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述水溶性聚合物包括选自由聚乙烯醇(PVA)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、羧甲基纤维素(CMC)、醋酸纤维素和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)组成的组中的至少一者。3.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述水不溶性聚合物包括选自由聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)和聚氯乙烯(PVC)组成的组中的至少一者。4.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述渗透控制层由包含溶剂、所述水溶性聚合物和所述水不溶性聚合物的组合物形成。5.根据权利要求4所述的生物传感器，其中，基于所述组合物的总重量，以1重量％至10重量％的量包含所述水溶性聚合物。6.根据权利要求4所述的生物传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马东希，李东烨，
申请(专利权)人：东友精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：