基于微电极阵列的传感器制造技术

本申请提供了一种基于微电极阵列的传感器，涉及生物医学领域，其特别适合用于医学诊断目的的测量。本申请的传感器包括：衬底、导电层、感测层和参比电极层；其中，导电层位于衬底的至少一个表面上；感测层和参比电极层位于导电层上；感测层用于感测分析物的存在或水平或生理指标的水平；其中，至少部分所述导电层呈点阵排列，以形成点阵电极层。根据本申请的基于微电极阵列的传感器，具有较长的使用寿命，能够实现对多种分析物或生理指标的连续监测，能够对多种分析物或生理指标同时监测并且具有多种分析方法并存的优势，能够协助生物体进行自我调节，并且能够被微创或全部植入。并且能够被微创或全部植入。并且能够被微创或全部植入。

【技术实现步骤摘要】
基于微电极阵列的传感器


[0001]本申请涉及生物医学
，尤其涉及一种基于微电极阵列的传感器，其特别适合用于医学诊断目的的测量。

技术介绍

[0002]微电极阵列是一种基于微电子机械系统（MEMS）制造工艺制备的点阵电极，其尺寸小，集成度高、能够多点位同时记录，广泛应用于生物学研究。例如，监测细胞活性、监测及筛选神经网络电生理活性（如心肌细胞、神经元的电生理活性等）。另外，微电极阵列还可以用于脑机接口，例如在脑内/运动皮层植入微电极阵列以控制机械臂、假肢的基本动作等；以及用于神经假体，例如用于人工耳蜗以改善用户听觉、用于视觉假体以改善用户视觉等。
[0003]此外，本领域存在用于在体内和/或体外测定分析物（例如葡萄糖、乳酸或氧气）水平的电化学传感器。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的不足，本申请提供了一种基于微电极阵列的传感器。
[0005]一种基于微电极阵列的传感器，包括：衬底、导电层、感测层和参比电极层；其中，所述导电层位于所述衬底的至少一个表面上；所述感测层和所述参比电极层位于所述导电层上；所述感测层用于感测分析物的存在或水平或生理指标的水平；其中，至少部分所述导电层呈点阵排列，以形成点阵电极层。
[0006]在一些实施例中，感测层包含对分析物或生理指标具有响应性的酶、蛋白标记物、核酸、化合物或电子元件中的一种或多种。
[0007]在一些实施例中，所述酶包括用于监测尿酸、胆固醇、葡萄糖或甘油三酯的酶中的一种或多种；所述蛋白标记物包括用于监测细菌、寄生虫、病毒的特异性识别蛋白标记物中的一种或多种，或用于监测白细胞、红细胞、血小板的特异性识别蛋白标记物一种或多种；所述核酸包括用于监测细菌、寄生虫、病毒的核酸；所述化合物包括用于监测Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Mg2+的化合物中的一种或多种；所述电子元件包括用于监测心率、血压的电子元件中的一种或多种。
[0008]在一些实施例中，所述感测层位于所述点阵电极层上，和/或所述参比电极层位于所述点阵电极层上。
[0009]在一些实施例中，所述传感器进一步包括保护层，所述保护层包含生物相容层。
[0010]在一些实施例中，所述传感器进一步包括组件层，所述组件层位于所述衬底上，并连接所述导电层。
[0011]在一些实施例中，所述组件层进一步包括储药腔，所述储药腔被配置为存储和释放药物或试剂。
[0012]在一些实施例中，所述传感器进一步包括触点，所述触点被配置为连接生物体的器官、组织或细胞，用于调节生物体内所述分析物或所述生理指标的水平。
[0013]在一些实施例中，所述传感器进一步包括介电层，所述介电层位于所述衬底上，并覆盖所述衬底的至少一部分。
[0014]在一些实施例中，所述感测层位于所述传感器的第一表面，所述参比电极层位于所述传感器的第二表面。
[0015]根据本申请的基于微电极阵列的传感器，具有较长的使用寿命，能够实现对多种分析物或生理指标的连续监测，具有对多种分析物或生理指标同时监测以及多种分析方法并存的功能，能够协助生物体进行自我调节，并且适合用作可植入传感器，能够被微创植入或全部植入。根据本申请的基于微电极阵列的传感器，特别适合用作体内分析物传感器。进一步地，根据本申请的基于微电极阵列的传感器，特别适合用作体内分析物连续监测传感器。
[0016]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0017]附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：图1是根据本申请实施例一的一种基于微电极阵列的传感器的结构示意图；图2是根据本申请实施例一的一种基于微电极阵列的传感器的结构示意图；图3是根据本申请实施例一的一种基于微电极阵列的传感器的导电层的示意图；图4是根据本申请实施例一的一种基于微电极阵列的传感器的导电层的点阵排列示意图；图5是根据本申请实施例一的一种基于微电极阵列的传感器的感测层的示意图；图6是根据本申请实施例一的一种基于微电极阵列的传感器的参比电极层的示意图；图7是根据本申请实施例一的一种基于微电极阵列的传感器的第一导电线路和第二导电线路的连接处的示意图；图8是根据本申请实施例一的一种基于微电极阵列的传感器的介电层的示意图；图9是根据本申请实施例二的一种基于微电极阵列的传感器的第一表面的结构示意图；图10是根据本申请实施例二的一种基于微电极阵列的传感器的第二表面的结构示意图；图11是根据本申请实施例二的一种基于微电极阵列的传感器的结构示意图；图12是根据本申请实施例三的一种基于微电极阵列的传感器的结构示意图；图13是根据本申请实施例三的一种基于微电极阵列的传感器的结构示意图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的，而不是限制本申请的范围。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描
述。
[0019]在相关技术中，存在用于在体内和/或体外测定分析物（例如葡萄糖、乳酸或氧气）水平的电化学传感器。可以使用包含分析物响应酶的电流测量电极来构建这类电化学传感器，或通过使用活性电极而构建不含酶的电化学传感器。体外传感器可检测一种或多种分析物，但无法实现连续监测。体内传感器可实现连续监测，但是受限于植入对体积的要求，一般仅能监测单一或者种类较少的分析物，且传感器使用寿命有限，一般不超过2周。
[0020]目前的连续监测传感器，只能对分析物实现监测，不能对分析物水平进行响应而自动采取干预措施，一般仍需要在提供分析物水平信息后由医务人员或患者手动采取治疗或干预措施，或联合其他设备实现自动给药或其他治疗。
[0021]另外，在相关技术中，用于体外细胞筛选和体内神经假体的微电极阵列通常采用体外或者全侵入式，在微创植入领域报告较少。并且，微电极阵列在监测分析物，特别是连续监测领域应用较少。目前，采用普通双电极或多电极系统的连续监测传感器的使用周期或寿命短，而微电极阵列具有多点位，能够有效地延长传感器的使用寿命。然而，目前的微电极阵列仅能监测单一或者种类较少的分析物，不能满足对多种分析物进行同步连续监测的需求。并且，目前的微电极阵列通常采用单一的电刺激方式进行信号的传输，传输方式较为单一。此外，目前的分析物连续监测传感器，例如连续血糖监测（Continuous
‑
Glucose
‑
Monitoring，CGM）只能对分析物进行监测，不能协助人体调节分析物水平。
[0022]为此，本申请提出了一种基于微电极阵列的传感器，其能够被微创植入或全部植入、同时或分时段检测多种分析物或生理指标、选择性使用有酶/无酶传感技术、能够实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微电极阵列的传感器，包括：衬底、导电层、感测层和参比电极层；其中，所述导电层位于所述衬底的至少一个表面上；所述感测层和所述参比电极层位于所述导电层上；所述感测层用于感测分析物的存在或水平或生理指标的水平；其中，至少部分所述导电层呈点阵排列，以形成点阵电极层。2.根据权利要求1所述的传感器，其中，感测层包含对分析物或生理指标具有响应性的酶、蛋白标记物、核酸、化合物或电子元件中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的传感器，其中所述酶包括用于监测尿酸、胆固醇、葡萄糖或甘油三酯的酶中的一种或多种；所述蛋白标记物包括用于监测细菌、寄生虫、病毒的特异性识别蛋白标记物中的一种或多种，或用于监测白细胞、红细胞、血小板的特异性识别蛋白标记物一种或多种；所述核酸包括用于监测细菌、寄生虫、病毒的核酸；所述化合物包括用于监测Na
+
、K
+
、Ca
2+
、Fe
2+
、Mg
2+
的化合物中的一种或多种；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵平，
申请(专利权)人：北京深纳普思人工智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：