一种微针生物传感器的制造方法技术

本申请实施例提供一种微针生物传感器的制造方法，属于医疗器械技术领域，所述方法包括：提供模具，所述模具上形成有微针阵列；将液态聚合物材料铸造在所述模具上，干燥后脱模，形成传感器基底，所述传感器基底上具有内部中空的空心微针阵列；穿透所述空心微针阵列中每个微针的尖端；在所述传感器基底上形成工作电极和电源电极，所述工作电极和所述电源电极分别覆盖一部分的所述空心微针阵列。通过本申请实施例提供的一种微针生物传感器的制造方法，可以提高微针传感器的生物可降解或生物兼容性能力，同时可以将空心微针阵列作为注入通道用于药物注射，提高了微针传感器使用的便利性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种微针生物传感器的制造方法


[0001]本申请实施例涉及医疗器械
，具体而言，涉及一种微针生物传感器的制造方法。

技术介绍

[0002]微针阵列生物传感器是在微针阵列的表面沉积一层生物识别分子，当微针阵列生物传感器刺入人体时，微针阵列上的生物识别分子会与组织液中的生物分子进行反应并产生电子，将目标浓度以电信号表示出来。微针阵列生物传感器在进行人体检测时不会碰到皮下的痛觉神经，具有无痛、操作简单与安全无感染等优势。
[0003]但是，目前的微针传感器在生物可降解或生物兼容性方面的效果不太理想。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种微针生物传感器的制造方法，旨在提高微针传感器的生物可降解或生物兼容性能力。
[0005]本申请实施例第一方面提供一种微针生物传感器的制造方法，所述方法包括：
[0006]提供模具，所述模具上形成有微针阵列图案或微针孔阵列图案；
[0007]将液态聚合物材料铸造在所述模具上，干燥后脱模，形成传感器基底，所述传感器基底上具有内部中空的空心微针阵列；其中，所述液态聚合物材料为生物可降解材料或生物兼容性材料；
[0008]穿透所述空心微针阵列中每个微针的尖端；
[0009]在所述传感器基底上形成工作电极和电源电极，所述工作电极和所述电源电极分别覆盖一部分的所述空心微针阵列。
[0010]可选地，所述液态聚合物材料包括：壳聚糖、聚乳酸、丝素蛋白或热塑性聚氨酯。
[0011]可选地，在所述传感器基底上形成工作电极和电源电极中，所述方法包括：
[0012]在所述传感器基底上所述空心微针阵列凸出的一侧形成工作电极和电源电极；
[0013]或者，在所述传感器基底上所述空心微针阵列内凹的一侧形成工作电极和电源电极。
[0014]可选地，所述工作电极包括层叠设置在所述传感器基底上的电极层、普鲁士蓝层和试剂酶层；在所述传感器基底上形成工作电极之中，所述方法包括：
[0015]通过蒸镀或溅射工艺将电极层形成在所述传感器基底上，以使所述电极层覆盖一部分的所述空心微针阵列；
[0016]在所述电极层远离所述传感器基底的一侧形成普鲁士蓝层；
[0017]在所述普鲁士蓝层远离所述电极层的一侧形成试剂酶层；
[0018]在所述试剂酶层远离所述普鲁士蓝层的一侧形成生物兼容聚合物层。
[0019]可选地，所述工作电极与所述电源电极之间具有隔断区域。在所述传感器基底上形成工作电极和电源电极之前，所述方法还包括：
[0020]在所述传感器基底上形成隔水层。
[0021]可选地，在穿透所述空心微针阵列中每个微针的尖端中，所述方法包括：
[0022]通过金属针阵列穿透所述空心微针阵列中每个微针的尖端，其中，所述金属针阵列的钢针与所述空心微针阵列的微针一一对应。
[0023]可选地，所述模具的材料为聚二甲基硅氧烷。
[0024]本申请实施例第二方面提供一种微针生物传感器的应用，包括如本申请实施例第一方面提供的微针生物传感器的制造方法所制造的微针传感器，所述微针传感器包括传感器基底及形成在传感器基底上的空心微针阵列：
[0025]将所述空心微针阵列作为注入通道用于药物注射。
[0026]有益效果：
[0027]本申请提供一种微针生物传感器的制造方法，通过将液态聚合物材料铸造在具有微针阵列图案或微针孔阵列图案的模具上，在进行干燥后脱模，从而形成具有内部中空的空心微针阵列的传感器基底，再穿透空心微针阵列中每个微针的尖端，同时在传感器基底上形成工作电极和电源电极，如此便完成了微针传感器的制造；通过直接利用模具形成带有空心微针阵列的传感器基底，使得传感器基底的材料可以选择生物可降解材料或生物兼容性材料，从而可以有效提高微针传感器的生物可降解能力或生物兼容性能力。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本申请一实施例提出的一种微针生物传感器的制造方法的步骤流程图；
[0030]图2是本申请一实施例提出的一种微针生物传感器的制造方法中模具制造的步骤流程图；
[0031]图3是本申请一实施例提出的一种微针生物传感器的制造方法中传感器基底制造的步骤流程图；
[0032]图4是本申请一实施例提出的一种微针生物传感器的制造方法中工作电极制造的步骤流程图；
[0033]图5是本申请一实施例提出的一种微针生物传感器一面的电子显微镜扫描图；
[0034]图6是本申请一实施例提出的一种微针生物传感器另一面的电子显微镜扫描图图；
[0035]图7是本申请一实施例提出的一种微针生物传感器的结构示意图；
[0036]图8是图7中a
‑
a
’
剖线的剖面结构示意图；
[0037]图9是本申请一实施例提出的另一种微针生物传感器的结构示意图；
[0038]图10是图9中b
‑
b
’
剖线的剖面结构示意图；
[0039]图11是本申请一实施例提出的另一种微针生物传感器的结构示意图；
[0040]图12是本申请一实施例提出的另一种微针生物传感器的结构示意图；
[0041]图13是本申请一实施例提出的微针生物传感器在检测不同浓度的模拟组织液中
的葡萄糖浓度时，产生的电流随时间变化的曲线图；
[0042]图14是本申请一实施例提出的微针生物传感器在检测不同浓度的模拟组织液中的葡萄糖浓度时，产生的电流增幅随葡萄糖浓度大小变化的校准曲线图。
[0043]附图标记说明：1、传感器基底；2、空心微针阵列；3、工作电极；4、电源电极；41、作用电极；42、参比电极；43、对电极；A、隔断区域。
具体实施方式
[0044]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0045]图1示出了一种微针生物传感器的制造方法的步骤流程图。参照图1所示，本申请提供一种微针生物传感器的制造方法，所述方法包括如下步骤：
[0046]步骤100：提供模具，模具上形成有微针阵列图案或微针孔阵列图案。
[0047]具体地，在制作带有微针阵列图案或微针孔阵列图案的模具前，需要先提供具有负图案的成型模板，此处的负图案是指为形成微针阵列图案或微针孔阵列图案而设置的图案。具有负图案的成型模板可以选择购买现有的模板或者利用激光切割机自制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微针生物传感器的制造方法，其特征在于，所述方法包括：提供模具，所述模具上形成有微针阵列图案或微针孔阵列图案；将液态聚合物材料铸造在所述模具上，干燥后脱模，形成传感器基底，所述传感器基底上具有空心微针阵列；其中，所述液态聚合物材料为生物可降解材料或生物兼容性材料；穿透所述空心微针阵列中每个微针的尖端；在所述传感器基底上形成工作电极和电源电极，所述工作电极和所述电源电极分别覆盖一部分的所述空心微针阵列。2.根据权利要求1所述的微针生物传感器的制造方法，其特征在于：所述液态聚合物材料包括：壳聚糖、聚乳酸、丝素蛋白或热塑性聚氨酯。3.根据权利要求1所述的微针生物传感器的制造方法，其特征在于，在所述传感器基底上形成工作电极和电源电极中，所述方法包括：在所述传感器基底上所述空心微针阵列凸出的一侧形成工作电极和电源电极；或者，在所述传感器基底上所述空心微针阵列内凹的一侧形成工作电极和电源电极。4.根据权利要求1所述的微针生物传感器的制造方法，其特征在于，所述工作电极包括层叠设置在所述传感器基底上的电极层、普鲁士蓝层、试剂酶层和生物兼容聚合物层；在所述传感器基底上形成工作电极之中，所述方法包括：通过蒸镀或溅射工艺将电极层形成在所述传感器基底上，以使...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔悦，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：