分析物传感器、测试设备和制造方法技术

本发明专利技术在一些方面中提供用于检测生物流体样品中的分析物浓度水平的分析物传感器。该分析物传感器可以包括与基体连接的传感器第一构件，其中该传感器第一构件包含半导体材料；与该基体连接的传感器第二构件；以及至少接触该传感器第一构件的活性区。在一些方面中，该传感器第一构件可以是纤维，并且可以具有导电芯部和包围该芯部的半导体包层。在其他方面中，本发明专利技术提供制造上述传感器的方法和利用上述传感器的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于检测生物流体样品中的分析物浓度水平的电化学分析物传感器、包括该分析物传感器的设备及其制造方法。
技术介绍
生物流体中分析物浓度水平的监控可能是健康诊断的重要部分。例如，电化学分析物传感器可以用于监控血糖水平，作为患者的糖尿病治疗和护理的一部分。例如，通过检测生物流体样品中的分析物浓度水平可以离散地使用电化学分析物传感器(‘离散监控’)，所述生物流体样品来自经由刺血针(例如，利用针刺或针)从患者取得的血液或其他间质液的单一样品。任选地，通过将传感器植入到患者中一段时间可以连续地使用该分析物传感器(‘连续监控’)。在离散监控中，生物流体样品收集过程和分析物浓度水平的测量可以分离。通常，在例如通过使用刺血针从患者得到生物流体样品后， 可以将样品转移至介质(例如，试验带传感器或检测器)，用于测量生物流体样品的分析物浓度水平。由于常规电化学分析物传感器可能具有相对较低的灵敏度，并且由于生物流体样品转移至传感器可能相对低效，因此可能需要相对较大的样品体积，以获得分析物浓度水平的精确测量。在这些情况下，如果提供的样品具有不足的样品体积，则可能导致没有读数或者不精确的读数。因此，可能需要抽取额外的生物流体样品，因此可能需要重复刺血针插入，这样可能会进一步引起患者的疼痛和不适。另外，常规传感器对于工作和/或参比/对电极可能要求使用贵金属，这样会显著增加分析物传感器的成本。因此，有益的是，提供一种适用于生物流体分析物取样的分析物传感器，所述分析物传感器可以从获得的生物流体样品一致地提供分析物浓度水平测量，这样可以要求减少的样品体积，和/或还可以提供更低成本的制造。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供一种分析物传感器，它包括基体；与所述基体连接的传感器第一构件，所述传感器第一构件包含半导体材料；与所述基体连接并与所述传感器第一构件分隔开的传感器第二构件；以及至少接触所述传感器第一构件的活性区。在另一个方面，本专利技术提供一种用于检测生物流体样品中的分析物浓度水平的分析物传感器，它包括基体；与所述基体连接并由半导体材料构成的传感器第一构件；靠近所述传感器第一构件的末端形成的空腔；以及位于所述空腔内的活性区，所述活性区与所述传感器第一构件的末端连接。在另一个方面，本专利技术提供一种用于检测生物流体样品中的分析物浓度水平的分析物传感器，它包括基体；与所述基体连接的传感器纤维构件，所述传感器纤维构件至少包含由半导体材料构成的一部分；靠近所述传感器纤维构件的末端形成的空腔；以及位于所述空腔内的活性区，所述活性区与所述传感器纤维构件的末端连接。在另一个方面，本专利技术提供一种用于检测生物流体样品中的分析物浓度水平的分析物传感器，它包括绝缘基体；传感器第一构件，其与所述基体连接并由导电材料的芯部和包围所述芯部的半导体材料的包层构成；传感器第二构件，其与所述基体连接并由导电材料的芯部和包围所述芯部的半导体材料的包层构成；靠近所述传感器第一和第二构件的末端形成的空腔；位于所述空腔内的活性区，所述活性区与所述传感器第一和第二构件连接；以及与所述基体连接的盖子，其中所述基体和盖子至少部分地限定所述空腔。在另一个方面，本专利技术提供一种测试设备，它包括接收分析物传感器的端口，其中所述分析物传感器进一步包括基体；与所述基体连接的传感器第一构件，所述传感器第一构件包含半导体材料；与所述基体连接并与所述传感器第一构件分隔开的传感器第二构件；以及至少接触所述传感器第一构件的活性区。在一个方法方面，本专利技术提供一种制造分析物传感器的方法，包括以下步骤提供基体；将传感器第一构件安装在所述基体上，其中所述传感器第一构件由半导体材料构成； 在所述传感器第一构件的一部分上涂布活性区；以及提供与所述基体连接的盖子。在另一个方法方面，本专利技术提供一种制造多个分析物传感器的方法，包括以下步骤提供基体材料片；将多个纤维安装在所述基体材料片上，其中所述纤维由半导体材料构成；在至少一些纤维上涂布活性区；连接盖材，形成单块体；以及切削所述单块体，提供多个分析物传感器。从以下详细说明、所附权利要求书和附图，本专利技术的其他特征和方面将变得更加清楚。附图说明图1是根据本专利技术提供的示例性实施方案的分析物传感器的俯视图。图2是图1的分析物传感器沿剖面线2-2的放大剖视图。图3是根据本专利技术示例性实施方案的图1的分析物传感器的分解立体图，为了清楚盖子被分隔开。图4是根据本专利技术的测试设备的主视图，其包括在所述设备的端口中接收的示例性实施方案的分析物传感器。图5是根据本专利技术另一示例性实施方案的分析物传感器的俯视图。图6是根据本专利技术另一示例性实施方案的分析物传感器的部分剖切的俯视图。图7是根据本专利技术另一示例性实施方案的分析物传感器的俯视图。图8是根据本专利技术实施方案的图7的分析物传感器的编码区的放大部分剖视图。图9是示出在根据本专利技术示例性实施方案的分析物传感器内包括的传感器构件上形成导电轨道的示图。图IOA是根据本专利技术另一示例性实施方案的分析物传感器的俯视图。图IOB是图IOA的示例性实施方案沿剖面线10B-10B的剖切的侧视图。图11是示出根据本专利技术的制造分析物传感器构件的方法的流程图。图12是示出适于从较大单块体切下的多个图IOA的分析物传感器构件的俯视图。图13是示出根据本专利技术制造多个分析物传感器的方法的另一流程图。具体实施例方式根据本专利技术的一个方面，提供一种分析物传感器，它包括传感器第一构件，例如是由半导体材料(例如，碳化硅(SiC))构成的纤维。所述传感器第一构件可以安装在基体 (例如，绝缘材料基体)上。在一些实施方案中，所述传感器第一构件可以包括导电芯部和由半导体材料构成的包层，所述导电芯部可以包括分析物传感器的工作电极的一部分。活性区可以设置成至少接触所述传感器第一构件。例如，所述活性区可以接触所述传感器第一构件并与其电连接，使得可以通过连接到测试设备而完成分析物检测。传感器第二构件还可以安装在所述基体上，其中所述第二传感器构件可以作为参比电极或对电极工作。所述传感器第二构件还可以包含半导体材料，并且在一些实施方案中，可以由导电芯部和包层构成，所述包层由半导体材料构成。类似地，所述传感器第二构件可以接触所述活性区并与其电连接。在一些实施方案中，所述传感器第一构件和甚至所述传感器第二构件的导电芯部可以包含碳(例如，石墨)并且包层可以包含碳化硅。另外，所述分析物传感器可以包括空腔和活性区，所述空腔可以靠近所述传感器第一构件的末端。所述空腔可以用于接收生物流体样品。本文中定义的术语“空腔”是指具有适于容纳并限制生物流体样品的壁的中空、锯齿状或凹入的区域。在一些实施方案中， 所述空腔可以至少部分地由所述基体和与所述基体连接的盖子形成并由它们限定。所述分析物传感器的活性区可以包含一种或多种催化剂和/或试剂，它们适于与所述空腔内接收的生物流体样品中的分析物反应并将其转化为反应产物，从而可以产生电流。得到的电流可以在所述传感器第一构件中流动(例如，在芯部和/或包层中)。在一些实施方案中，所述传感器第一构件形成工作电极的至少一部分。然后，可以例如通过与工作电极连接的测试设备(例如，安培计)来检测产生的电流，从而能够测定和读取生物流体样品中所含的分析物的浓度水平。提供的电流可以具有例如与样品中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种分析物传感器，包括：基体；与所述基体连接的传感器第一构件，所述传感器第一构件包含半导体材料；与所述基体连接并与所述传感器第一构件分隔开的传感器第二构件；以及至少接触所述传感器第一构件的活性区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：费江枫，
申请(专利权)人：拜尔健康护理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US