專利名稱：微針型生物傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到醫(yī)療設(shè)備中生物傳感器領(lǐng)域，特指一種微針型生物傳感器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的生物傳感器結(jié)構(gòu)中，正、負兩極一般通過套設(shè)關(guān)系組合成傳感器探頭，其特 點是管狀電極壁上設(shè)有一個以上微孔用于物質(zhì)交換，微孔結(jié)構(gòu)體外測試的過程中取得了很 好的效果，物質(zhì)的流通性好，測試結(jié)果佳。但是，在體內(nèi)測試的過程中，遇到了一定的困難， 微孔的直徑在0. 1 0. 2毫米之間，比較容易被生物體內(nèi)的大分子物質(zhì)堵塞，如果增大孔 徑，表面缺陷又過于明顯，不利于表面的平滑和流暢，會對皮膚造成一定創(chuàng)傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、操作簡便、測試效果好、穩(wěn)定性和可靠性更佳的微針型生物傳 感器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種微針型生物傳感器，包括由第一電極組件和第二電極組件組成的傳感器探頭，第 一電極組件和第二電極組件通過導(dǎo)線相連，所述第二電極組件呈管狀，其特征在于所述第 一電極組件的一端穿過第二電極組件，所述第一電極組件上的一段位于第二電極組件內(nèi)。作為本發(fā)明的進一步改進所述第一電極組件包括金屬針芯，所述金屬針芯的前端穿過第二電極組件，所述金屬 針芯的后端上設(shè)有銀/氯化銀層。所述金屬針芯上前端的直徑為0. 4 0. 6毫米，所述金屬針芯上后端的直徑為 0. 1 0. 3毫米。所述第二電極組件包括金屬針管，所述金屬針管上靠近金屬針芯前端的一端上設(shè) 有生物傳感層。所述生物傳感層包括擴散限制層和生物活性層。所述金屬針管的內(nèi)徑為0. 1 0. 3毫米，外徑為0. 4 0. 6毫米。所述第一電極組件和第二電極組件固定于一手柄上，所述手柄內(nèi)設(shè)有與外接導(dǎo)線 相連的插口。所述第一電極組件上位于第二電極組件一段的外側(cè)壁與第二電極組件的內(nèi)腔之 間設(shè)有絕緣層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明的微針型生物傳感器，其結(jié)構(gòu)簡單緊 湊、體積小、成本低廉、操作簡便，在體內(nèi)測試過程中，被檢測物質(zhì)可以同時的、直接的與第 一電極組件和第二電極組件上的相應(yīng)檢測層相結(jié)合，避免了因為物質(zhì)傳導(dǎo)、延遲而帶來測 試不準確等問題，更適合長時間在體檢測。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明中手柄內(nèi)插口的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明中傳感器探頭的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明中第二電極組件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明中第一電極組件的結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明在磷酸鹽緩沖液中對葡萄糖響應(yīng)電流信號的應(yīng)用實例示意圖； 圖7是傳統(tǒng)傳感器在體內(nèi)測試響應(yīng)電流信號圖； 圖8是本發(fā)明傳感器在體內(nèi)測試響應(yīng)電流信號實例示意圖。圖例說明
1、傳感器探頭；2、手柄；3、外接導(dǎo)線；4、第二電極組件；41、金屬針管；42、生物傳感層； 5、第一電極組件；51、金屬針芯；52、絕緣層；53、銀/氯化銀層；6、插口。
具體實施例方式以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明的微針型生物傳感器，包括由第一電極 組件5和第二電極組件4組成的傳感器探頭1，第一電極組件5和第二電極組件4通過導(dǎo)線 相連，第一電極組件5和第二電極組件4固定于一手柄2上，手柄2內(nèi)設(shè)有與外接導(dǎo)線3相 連的插口 6，方便第一電極組件5和第二電極組件4與外接儀器進行信號傳輸，并通過其將 信號傳輸給相應(yīng)檢測設(shè)備。手柄2的下面設(shè)有一膠布層，材料宜采用醫(yī)用低敏膠布。第一 電極組件5為針形，第二電極組件4為管狀，第一電極組件5的一端穿過第二電極組件4，第 一電極組件5上的一段位于第二電極組件4內(nèi)。本實施例中，第一電極組件5上位于第二 電極組件4 一段的外側(cè)壁與第二電極組件4的內(nèi)腔之間設(shè)有絕緣層52。本實施例中，第二電極組件4包括一金屬針管41，金屬針管41的前端設(shè)有生物傳 感層42，生物傳感層42為由擴散限制層、生物活性層依次排列組成的復(fù)合層。金屬針管 41的材料可以是純度在99. 9%以上的金、鉬，也可以是在表面濺射或電鍍有一層鉬黑的不 銹鋼或鈦合金。金屬針管41外的生物活性層中可以含有葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、膽固 醇氧氣酶等以氧為天然電子傳導(dǎo)體的酶，生物活性層可以通過共價交聯(lián)固定于金屬針管41 的表面，如將酶溶解于牛血清白蛋白和戊二醛的混合溶液中，通過溶膠-凝膠包埋法在金 屬針管41的表面形成生物活性層。擴散限制層可以是聚氯乙烯、乙酸纖維素、聚乙二醇等 在酶層表面形成的半透膜，它限制被檢測物質(zhì)透過量，如在體檢測葡萄糖，由于檢測時間比 較長，體內(nèi)氧氣不足，常常需要限制葡萄糖在傳感器表面透過的量。第二電極組件4的內(nèi)徑 可以為0. 1 0. 3毫米，外徑可以為0. 4 0. 6毫米。本實施例中，第一電極組件5包括一金屬針芯51，金屬針芯51的前端設(shè)有銀/氯 化銀層53，金屬針芯51可以由不銹鋼、鈦合金等組成。第一電極組件5的銀/氯化銀層53 與金屬針管51共同作為傳感器輔助電極。第一電極組件5的前端直徑可以為0. 4 0. 6 毫米，后端可以為0. 1 0. 3毫米。工作時，第一電極組件5的后端固定于第二電極組件4內(nèi)，第一電極組件5和第二 電極組件4組成了一個雙電極測試系統(tǒng)。第一電極組件5和第二電極組件4的間隔距離較短，測試過程中能產(chǎn)生比一般傳感器更大更穩(wěn)定的電流信號。參見圖6，本發(fā)明的傳感器在磷酸鹽緩沖液中對葡萄糖響應(yīng)的電流信號特征曲線， 圖中縱坐標表示傳感器測得的響應(yīng)電流信號，圖中從左向右每一階梯葡萄糖濃度依次升高 50毫克/分升。由圖6可知，本傳感器穩(wěn)定時間不大于10分鐘，對葡萄糖濃度瞬時變化的 響應(yīng)少于10秒，對葡萄糖濃度檢測的線性范圍不低于600毫克/分升，傳感器靈敏度高，線 性范圍寬，穩(wěn)定性好。參見圖7，為現(xiàn)有技術(shù)中傳感器在體內(nèi)測試響應(yīng)電流信號圖，該傳感器在體內(nèi)測試 一小時左右，信號明顯下降，因為傳感器組件上的微孔被大分子蛋白堵塞，說明該結(jié)構(gòu)不適 宜長時間在體檢測。參見圖8，為本發(fā)明傳感器在體內(nèi)測試響應(yīng)電流信號圖，可以看出，該傳 感器在體內(nèi)測試信號穩(wěn)定，無下降趨勢，說明本發(fā)明設(shè)計的傳感器更適合長時間在體檢測。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例， 凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護 范圍。
權(quán)利要求
1.一種微針型生物傳感器，包括由第一電極組件(5)和第二電極組件(4)組成的傳感 器探頭(1)，第一電極組件(5)和第二電極組件(4)通過導(dǎo)線相連，所述第二電極組件(4)呈 管狀，其特征在于所述第一電極組件(5)的一端穿過第二電極組件(4)，所述第一電極組 件(5)上的一段位于第二電極組件(4)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微針型生物傳感器，其特征在于所述第一電極組件(5)包 括金屬針芯(51)，所述金屬針芯(51)的前端穿過第二電極組件(4)，所述金屬針芯(51)的 后端上設(shè)有銀/氯化銀層(53)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微針型生物傳感器，其特征在于所述金屬針芯(51)上前端 的直徑為0. 4 0. 6毫米，所述金屬針芯(51)上后端的直徑為0. 1 0. 3毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微針型生物傳感器，其特征在于所述第二電極組件(4)包 括金屬針管(41)，所述金屬針管(41)上靠近金屬針芯(51)前端的一端上設(shè)有生物傳感層 (42)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微針型生物傳感器，其特征在于所述生物傳感層(42)包括 擴散限制層和生物活性層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的微針型生物傳感器，其特征在于所述金屬針管(41)的 內(nèi)徑為0. 1 0. 3毫米，外徑為0. 4 0. 6毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項所述的微針型生物傳感器，其特征在于所述第一 電極組件(5)和第二電極組件(4)固定于一手柄(2)上，所述手柄(2)內(nèi)設(shè)有與外接導(dǎo)線(3) 相連的插口(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項所述的微針型生物傳感器，其特征在于所述第一 電極組件(5)上位于第二電極組件(4) 一段的外側(cè)壁與第二電極組件(4)的內(nèi)腔之間設(shè)有 絕緣層(52)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微針型生物傳感器，包括由第一電極組件和第二電極組件組成的傳感器探頭，第一電極組件和第二電極組件通過導(dǎo)線相連，所述第二電極組件呈管狀，所述第一電極組件的一端穿過第二電極組件，所述第一電極組件上的一段位于第二電極組件內(nèi)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、操作簡便、測試效果好、穩(wěn)定性和可靠性更佳等優(yōu)點。
文檔編號A61B5/145GK102038493SQ201010594460
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者車宏莉, 魏巧龍 申請人:長沙三諾生物傳感技術(shù)股份有限公司