生物传感器制造技术

本发明专利技术涉及用于测量生物医学数据的生物传感器。所述生物传感器包括测量层，将生物样品注入其中并且其与生物样品反应以获得生物样品的生物数据。此外，所述生物传感器包括下部盖，所述下部盖设置在测量层下表面之下，并且具有为了用作用于获得生物样品的反应数据的测量区而暴露的下部开窗以及下部突起，所述下部突起在下部开窗的周边区域向上突出。此外，所述生物传感器包括上部盖，所述上部盖设置在测量层的上表面上，并且具有为了填充生物样品而暴露的上部开窗以及上部突起，所述上部突起在离开上部开窗的区域和对应于下部突起的区域中向下突出。在本文中，上部盖和下部盖彼此挤压，与其间的测量层形成由测量层的上表面、上部盖的下表面和上部突起构成的毛细间隙。因此，不仅生物传感器进行测量所需的生物样品量可以最小化，而且由红血细胞体积造成的测量误差也可以最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景1.专利
本专利技术一般性地涉及生物传感器，更具体地，本专利技术涉及垂直流动型生物传感器。2.相关技术描述生物样品(如血液)中存在的分析物的定量或定性分析从化学或临床观点来看是重要的。其代表性的实例包括测量造成多种成年人疾病的胆固醇和测量糖尿病患者血液中的血糖。作为测量生物医学数据(如胆固醇或血糖)的技术，将生物样品(如血液)滴加到测试条并检测颜色变化或电化学改变(由于反应区中的酶促反应而发生)的方法已广为人知。为了实施上述技术，已提出与用于测量包含在生物样品中的分析物的测试条(即生物传感器)相关的技术。例如，当旨在测量血液中的血糖时，生物传感器可以使用电化学方法从抽取的血液中测量血糖量。但是，包括血液在内的生物样品的抽取是对被抽取生物样品的人造成疼痛的行为。因此，为了减少疼痛，测量所需的生物样品量需要最小化。但是，由于典型光学生物传感器中血液量的不足可极大地影响分析结果，因而重要的是将多于预定量的血液载入到测试条的测量层上。红血细胞体积因人而异有20％至60％的差异。因此，即使注入相同量的血液，从红血细胞分离出并到达最终反应层的血清量仍有差异。
技术实现思路
本专利技术是在考虑到了现有技术中存在的上述问题的情况下作出的，并且本专利技术的一个目的是提供一种生物传感器，其可以使到达最终反应层的血清量的差异最小化，同时使测量所需的生物样品量最小化。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种生物传感器，所述生物传感器包括：测量层，其配置为测量与生物样品的反应是否已发生；下部盖，其布置在所述测量层之下并且具有下部突起，所述下部突起在配置为使得测量层的测量区暴露的开窗和上部盖的上部突起之间突出，从而使下部突起与上部突起间隔预定的间隙，并且挤压测量层使得测量层的顶部自开窗向上突出；和上部盖，其布置在测量层之上并且具有开窗和上部突起，所述上部突起配置为在上部突起耦合至下部盖的方向上从开窗的外部突出。附图简述图1是显示本专利技术一个实施方案的生物传感器的构造的图。图2和3是详细显示根据本专利技术一个实施方案的生物传感器的测量层的图。图4是显示根据本专利技术一个实施方案的处于耦合状态的生物传感器的构造的图。图5是示出注入生物传感器的生物样品的流动的图。图6至8是示出所注入生物样品随时间变化的状态的图。优选实施方案描述从以下优选实施方案的详细描述并结合附图，将更清楚地理解本专利技术的以上和其他目的、特征和优势。在下文中将详细描述本专利技术的优选实施方案，以使本领域技术人员参照附图容易地理解和实施本专利技术。图1是显示根据本专利技术一个实施方案的生物传感器的构造的图。如图所示，根据该实施方案的生物传感器包括测量层20、上部盖10和下部面板30。测量层20被配置为测量与生物样品的反应是否已发生并在与生物样品反应的同时导致颜色变化或电化学变化。上部盖10包括开窗12。在该实施方案中，上部盖10包括上部突起15，所述上部突起15与开窗12的外部间隔预定的距离并且被配置为朝着下部面板30突出，而且向下挤压布置在上部盖10和下部面板30之间的测量层20。下部面板30包括下部突起35，所述下部突起35朝着开窗12和上部盖10的上部突起15之间的区域突出，从而对应开窗12的边沿。在该实施方案中，下部突起35被配置为挤压测量层20，使得在上部盖10和下部面板30彼此耦合时，在上部盖10和下部面板30之间的测量层20的顶部从上部盖10的开窗12中向上突出并且测量层20的底部是平坦的。优选地，下部突起35的尺寸和长度根据上部盖10的开窗12的尺寸来确定。使下部突起35的突出长度均一，从而使得测量层的底部能够被挤压成平的。具体地，下部面板布置在测量层之下并具有在开窗和上部盖的上部突起之间突出的下部突起35。在一个实施方案中，上部盖10的上部突起15和下部面板30的下部突起35有不同的突出长度。例如，上部突起15可突出4mm的长度，而下部突起35可突出3mm的长度。但是，本专利技术的突出长度并不限于这些实例。在该实施方案中，由于上部盖10的上部突起15和下部面板30的下部突起35彼此耦合使得下部突起35与上部突起15间隔预定的间隙，因而从上部盖10的开窗12向上突出的测量层20的顶部是凸起的，而测量层的底部是平坦的。图2和3是详细显示本专利技术一个实施方案的生物传感器的测量层的图。如图2所示，根据该实施方案的测量层采用这样的结构，其中铺展层22、分离层24和反应层26层叠于彼此之上。具体而言，如图3所示，铺展层22可包括布置在分离层24的上方的第一铺展层22a和布置在分离层24的下方的第二铺展层22b。换言之，铺展层22可以具有至少一层，并且可以提供在其他层之间。第一铺展层22a允许生物样品(如注入的血液或血浆)快速且均一地铺展。在该实施方案中，例如第一铺展层22a可以由织造材料(如聚酯或棉)或非织造织物(如织物、纱布或单丝)制成。分离层24位于第一铺展层22a之下，并被配置为从生物样品(即通过第一铺展层22a铺展的血液)中分离血细胞如红血细胞，(也称为红细胞)。在一个实施方案中，血液被分离成红血细胞和血清。血细胞以固体组分(如红血细胞和白血细胞)的形式形成，而血清以黄色液体形式形成。红血细胞起到抗原(凝集原)的作用，而血清起到抗体(凝集素)的作用。垂直流动型生物传感器主要从注入的血液中分离红血细胞。此外，观察反应区中与血清的反应结果，从而可以检查分析物的分析结果。在该实施方案中，分离层24可以实验性过滤全部红血细胞的约80％至90％。在一个实施方案中，分离层24可以以垫(包括玻璃纤维)的形式来实施。但是，分离层24不限于这些实施方案，并且可以由聚酯、硝基纤维素或聚磺酸酯制成的垫的形式来实施。第二铺展层22b允许通过分离层24从中分离了部分红血细胞的生物样品快速且均匀地铺展，从而使得生物样品能够被快速且均匀地吸入位于第二铺展层22b下方的反应层26中。在该实施方案中，第二铺展层22可以实施为具有与第一铺展层22a相同或不同的构造。在一个实施方案中，测量层20还可以包括布置在第二铺展层22b和反应层26之间的微分离层。微分离层位于分离层24之下，并且在该实施方案中具体被配置为包含玻璃微纤维、纤维素纤维或合成短纤维。在这种情况下，玻璃微纤维实施为具有0.3至0.7μm的直径和约0.1g/cm2或更低的密度的玻璃纤维。微分离层可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.04 KR 10-2009-00496461.一种生物传感器，包括：
测量层，其配置为测量与生物样品的反应是否已发生；
下部盖，其布置在所述测量层之下并且具有下部突起，所述下部突起
在配置为使得所述测量层的测量区暴露的开窗和上部盖的上部突起之间
突出，从而使所述下部突起与所述上部突起间隔预定的间隙，并且挤压所
述测量层使得所述测量层的顶部自所述开窗向上突出；和
上部盖，其布置在所述测量层之上并且具有所述开窗和所述上部突
起，所述上部突起配置为在所述上部突起耦合至所述下部盖的方向上从所
述开窗的外部突出。
2.权利要求1的生物传感器，其中所述下部突起挤压所述测量层，
使得所述测量层的底部是平坦的。
3.权利要求1的生物传感器，其中所述测量层根据与所述生物样品
的反应而改变其颜色。
4.权利要求1的生物传感器，其中所述测量层包括：
用于铺展注入的生物样品的铺展层；
用于将经所述铺展层铺展的所述生物样品分离成血清和红血细胞的
分离层；和
涂布有根据与所述血清的反应而产生颜色变化的发色剂的反应层，所
述血清为通过所述分离层而与所述红血细胞分离的血清。
5.权利要求4的生物传感器，其中所述铺展层包括：
布置在所述分离层之上的第一铺展层；和
布置在所述分离层和所述反应层之间的第二铺展层。
6.权利要求4的生物传感器，其中所述分离层包含玻璃纤维、聚酯、
硝酸纤维素和聚磺酸酯中的至少之一。
7.权利要求1至6中任一项的生物传感器，其中所述测量层在所述
上部盖和...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴柄宇，李星东，高秉勳，柳志彦，金镇庆，郑晓庵，安具哲，
申请(专利权)人：因福皮亚有限公司，
类型：发明
国别省市：