夹心式生物传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种夹心式生物传感器，包括生物传感部，所述生物传感部为由两个金属薄层以及夹设于两个金属薄层之间的高分子薄膜组件组成的夹心结构。本发明专利技术具有结构简单紧凑、既具有一定的硬度、又能够在监测过程中减少病人的痛苦等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到医疗器械领域，特指一种生物传感器。
技术介绍
随着科学技术的日益进步，医疗器械领域内的监测产品不断更新，各种各样的生物传感器受到科技及医疗界的关注。如，用于体内葡萄糖浓度监测的动态血糖监测传感器， 就是将生物传感器探头植入皮肤下面，在一段很长的时间内对间质液中的葡萄糖浓度进行实时监测。目前，市场上存在的植入式生物传感器探头大致可分两类一类是纯金属基材制备而成，包括针状和片状金属微针生物传感器，生物传感层直接修饰在金属表面，测试过程中金属基材有一定硬度，可以直接植入人体；但是，针状和片状金属微针长时间留在体内， 随着人体的活动，疼痛感会越来越明显，这样既会影响病人正常生命活动，又会给监测带来误差。另一类则是采用纯高分子材料基底制备而成的生物传感器。使用之初，需要借助套针等创伤较大的器具将传感器探头植入人体，监测过程中，可能因为人体的剧烈运动使传感器探头发生弯折，最终影响监测的进行，造成传感器探头的提前报废。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单紧凑、既具有一定的硬度、又能够在监测过程中减少病人的痛苦的夹心式生物传感器。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案一种夹心式生物传感器，包括生物传感部，其特征在于所述生物传感部为由两个金属薄层以及夹设于两个金属薄层之间的高分子薄膜组件组成的夹心结构。作为本专利技术的进一步改进所述高分子薄膜组件为单个高分子薄膜层。所述生物传感部两个端部的外表面上均设有高分子加固层，所述生物传感部的中段为生物传感部位；所述生物传感部位的一个面上设有生物活性层和扩散限制层，所述生物传感部位的另一面上设有银/氯化银层。所述高分子薄膜组件包括两个高分子薄膜层以及夹设于两个高分子薄膜层的中心金属薄层。所述生物传感部两个端部的外表面上均设有高分子加固层，所述生物传感部的中段为生物传感部位；所述生物传感部位的一个面上设有生物活性层和扩散限制层，所述生物传感部位的另一面上设有银/氯化银层，所述中心金属薄层为钼层。所述生物传感部两个端部的外表面上均设有高分子加固层，所述生物传感部的中段为生物传感部位；所述生物传感部位的一个面上设有生物活性层和扩散限制层，所述生物传感部位的另一面上设有钼层，所述中心金属薄层为银/氯化银层。所述生物传感部两个端部的外表面上均设有高分子加固层，所述生物传感部的中段为生物传感部位；所述生物传感部位的一个面上设有银/氯化银层，所述生物传感部位的另一面上设有钼层，所述中心金属薄层为生物活性层和扩散限制层。所述高分子薄膜层为聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙、聚乙烯、聚碳酸酯和聚醚醚酮中的任意一种或多种的组合；所述高分子薄膜层的厚度为 0. 01 0. 3毫米。所述金属薄层为不锈钢、钛、镍钛、钴铬合金、镁、金和钼中的任意一种或多种；所述金属薄层的厚度为0. 01 0. 3毫米。所述高分子加固层为聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙、聚乙烯、聚碳酸酯和聚醚醚酮中的任意一种或多种；所述高分子加固层的厚度可以为 0. 001 0. 2毫米。与现有技术相比，本专利技术的优点在于1、本专利技术的夹心式生物传感器，通过金属薄层与高分子薄膜层所形成的夹层式设计， 使整个生物传感部既具有了高分子材料的柔韧性，又具有了金属材料的刚性。这样的传感器探头在使用过程中，既可以直接植入人体，避免产生较大创伤，又可以在监测过程中减少病人的痛苦，进而提高了传感器的准确度和使用寿命；2、本专利技术的夹心式生物传感器，在加工时，可先在绝缘层板材上加工出导电层，然后在一面上加工出工作电极(生物活性层和扩散限制层)，另一面上加工出对电极，接着切割出电极雏型。由此可知，其加工十分简单、非常适合于大规模生产。附图说明图1是高分子薄膜层的示意图2是实施例1中夹心式结构的示意图3是实施例2中高分子薄膜组件的示意图4是实施例2中夹心式结构的示意图5是将夹心式结构切割成传感部时的示意图6是夹心式传感器雏形的示意图7是一种经过打磨后的夹心式传感部；图8是一种设有加固层的夹心式传感部的示意图9是设有加固层且经过打磨后的夹心式传感部的示意图10是实施例1中夹心式传感部的截面结构示意图11是本专利技术整个生物传感器的结构示意图12是本专利技术中生物传感器外接导线时的示意图。图例说明2、金属薄层；3、高分子薄膜层；4、传感器雏形；5、生物传感部；52、生物传感部位；53、 传感器高分子薄膜层；54、高分子加固层；55、生物活性层；56、扩散限制层；57、银/氯化银层；6、导出端；7、手柄；8、导出线；9、连接槽。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。本领域技术人员应当明白，本专利技术所述的生物传感器是一种检测并产生与生理变化或分析物有关的信号(如检测间质液中葡萄糖浓度)的装置。这类生物传感器基于那些与电化学转换技术结合的酶反应的传感器。参见图11和图12，本专利技术中的夹心式生物传感器 (例如葡萄糖传感器)，包括了生物传感部5、手柄7和导出线8，生物传感部5用于监测的传感器探头，其端部设有导出端6以及连接槽9 ；导出线8用来连接外部仪器，在测试过程中，通过对传感器探头中的两极施加一定电压，检测电流信号变化的桥梁；其中手柄7和导出线8实际均为常规结构，在此就不再赘述。本专利技术的特点在于对生物传感部5的改进。本专利技术中，作为传感器探头的生物传感部5呈夹心式结构，该生物传感部5为由两个金属薄层2以及夹设于两个金属薄层2之间的高分子薄膜组件组成的夹心结构。即，金属薄层2为导电层，高分子薄膜组件作为绝缘层；通过高分子薄膜组件将金属薄层2隔离开来，作为传感器的测试电极。而整个夹心式结构的一导电面为工作电极，另一导电面为对电极，该工作电极包括生物活性层55和扩散限制层56，对电极可以是银/氯化银层57等。实施例1 如图1所示，高分子薄膜组件为单个高分子薄膜层3，其作为传感器高分子薄膜层53。如图2所示，在高分子薄膜层3的两个表面通过一定方法，加工出金属薄层 2，获得夹心式结构。接着，把夹心式结构经过图5所示的切割工序，加工成图6所示的传感器雏形4;该传感器雏形4就包括生物传感部5 (图6中虚线圈出部分)和导出端6。经过打磨工序对生物传感部5进行修边、去毛刺等处理，获得光滑的生物传感部5，如图7或图8 所示。为了使夹心式结构更加牢固，可以在生物传感部5的前、后两端分别修饰高分子加固层54，留出中段的生物传感部位52。最后，在生物传感部位52的一面加工出生物活性层55 和扩散限制层56，在生物传感部位52的另一面加工出银/氯化银层57。这样，生物传感部位52的两面即可分别作为测试所需的生物传感器的正、负两极。这两极的后端导出端6与传感器手柄7中的导出线8相连接，通过外部仪器施加一定电压，控制生物传感器实现相应物质的测试。进一步，本实施例中，高分子薄膜层3可以是聚全氟乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯 (PTFE)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、尼龙(PA)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC) 和聚醚醚酮(PEEK)等医用高分子材料中的一种或多种。高分子薄膜层3的厚度可以为 0. 01 0. 3毫米，优选为0. 05 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种夹心式生物传感器，包括生物传感部（５），其特征在于：所述生物传感部（５）为由两个金属薄层（２）以及夹设于两个金属薄层（２）之间的高分子薄膜组件组成的夹心结构。

【技术特征摘要】
1.一种夹心式生物传感器，包括生物传感部(5)，其特征在于所述生物传感部(5)为由两个金属薄层(2)以及夹设于两个金属薄层(2)之间的高分子薄膜组件组成的夹心结构。2.根据权利要求1所述的夹心式生物传感器，其特征在于所述高分子薄膜组件为单个高分子薄膜层(3)。3.根据权利要求2所述的夹心式生物传感器，其特征在于所述生物传感部(5)两个端部的外表面上均设有高分子加固层(54)，所述生物传感部(5)的中段为生物传感部位(52); 所述生物传感部位(52)的一个面上设有生物活性层(55)和扩散限制层(56)，所述生物传感部位(52 )的另一面上设有银/氯化银层(57 )。4.根据权利要求1所述的夹心式生物传感器，其特征在于所述高分子薄膜组件包括两个高分子薄膜层(3)以及夹设于两个高分子薄膜层(3)的中心金属薄层。5.根据权利要求4所述的夹心式生物传感器，其特征在于所述生物传感部(5)两个端部的外表面上均设有高分子加固层(54)，所述生物传感部(5)的中段为生物传感部位(52); 所述生物传感部位(52)的一个面上设有生物活性层(55)和扩散限制层(56)，所述生物传感部位(52)的另一面上设有银/氯化银层(57)，所述中心金属薄层为钼层。6.根据权利要求4所述的夹心式生物传感器，其特征在于所述生物传感部(5)两个端部的外表面上均设有高分子加固层(54)，所述生物传感部(5)的中段为生物传感部位(52);...

【专利技术属性】
技术研发人员：车宏莉，魏巧龙，周建华，罗晶晶，
申请(专利权)人：长沙三诺生物传感技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43