生物傳感器及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物傳感器及其制備方法，所述制備方法的步驟包括：1)以PCB原材料板作為基質(zhì)板材，通過PCB制造工藝制作出生物傳感器的絕緣基質(zhì)和導(dǎo)電部件，導(dǎo)電部件包括各種連線和電極；2)用電鍍法或化學(xué)法在導(dǎo)電部件的不同電極上覆蓋上不同電極材料，制成生物傳感器所需的各種特殊電極，得到生物傳感器底板；3)利用步驟2)制得的底板制備本發(fā)明的生物傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明生物傳感器的底板是利用PCB工藝制作而成，具有工藝簡單、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，因此可以做到高性能、低成本，特別適合各種生物信號(hào)如各種血液參數(shù)(凝血、血糖、心肌肌鈣蛋白等)、傳染病毒(結(jié)核、乙肝、HIV等)等的即時(shí)檢測。
【專利說明】生物傳感器及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物傳感器領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種利用印刷電路板⑴⑶)工藝制作的高性能低成本的生物傳感器及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著各種技術(shù)的發(fā)展，生物傳感器及相應(yīng)的檢測儀器可以變得越來越小，從而使得臨床醫(yī)學(xué)中的即時(shí)檢測$0(:1)已成為可能并得到迅速發(fā)展。
[0003]？001的主要優(yōu)點(diǎn)是能在幾分鐘之內(nèi)得到檢驗(yàn)結(jié)果，因此醫(yī)務(wù)人員能對身邊的病人進(jìn)行直接檢測并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行疾病的診斷和治療，而不需要像傳統(tǒng)檢測方法那樣將試樣送到中心實(shí)驗(yàn)室，再等待結(jié)果以進(jìn)行后續(xù)工作；對于“時(shí)間就是生命”的醫(yī)療領(lǐng)域來說，這顯然是非常有用的。例如:在急診科接收了胸口不舒服的病人時(shí)，若能快速檢測到病人血液中的心肌肌鈣蛋白1(01111)濃度，醫(yī)生就可以快速診斷病人是否已患心肌梗死，從而對病人做出相應(yīng)的處理；而在大型的外科手術(shù)室中，大夫也希望能隨時(shí)知道病人的一些關(guān)鍵血液參數(shù)，以便決定是否需要給病人輸血。以上情況如果用傳統(tǒng)檢測方法，都需要將病人的血樣送到中心實(shí)驗(yàn)室，測試完后再將結(jié)果送回到相應(yīng)的科室，因?yàn)檎麄€(gè)流程牽涉到好幾步手續(xù)，所以從抽血到出結(jié)果，最快也得一個(gè)小時(shí)左右，這無疑耽誤了很多救治病人的寶貴時(shí)間，甚至有可能因此而危及病人的生命。
[0004]另一方面，深靜脈栓塞和心臟瓣膜置換等病人需要長期服用抗凝藥物，以防止血栓形成，但抗凝藥物又不能服用得太多，否則將有失去止血功能的危險(xiǎn)。因此，病人需要定期檢測凝血指標(biāo)如凝血酶原時(shí)間⑴”。近年來，的自檢已在主要發(fā)達(dá)國家逐漸興起，但在發(fā)展中國家卻還未開展起來，主要的原因就是自檢儀器和試條的價(jià)格太高。
[0005]糖尿病人的自檢是？0(^1'最典型最成功的一個(gè)例子。這是因?yàn)橄鄬ζ渌韰?shù)而言，血糖濃度是比較高的，在血糖傳感器中可以產(chǎn)生較強(qiáng)的反應(yīng)信號(hào)，比如在電化學(xué)血糖傳感器中可產(chǎn)生微安級的氧化還原電流。因此，血糖傳感器的生產(chǎn)工藝相對來說比較簡單，例如，其電極用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制作即可；由于這種工藝可以非?？焖俚卮笈可a(chǎn)，所以成本可以很低，而且使用也非常簡單。這使得大部分糖尿病人都能夠進(jìn)行自檢，而且經(jīng)濟(jì)上也負(fù)擔(dān)得起。
[0006]但相比之下，有些生理參數(shù)如01111和？1，其被檢測物質(zhì)的濃度非常低，在相應(yīng)的傳感器上產(chǎn)生的信號(hào)很弱，因而對傳感器的電極要求非常高，以致低成本的絲網(wǎng)印刷技術(shù)無法滿足檢測要求。為了達(dá)到更高的精度，這些傳感器的電極必須采用別的生產(chǎn)工藝來制作，比如:雅培1-3111系列的傳感器是以硅晶片作基質(zhì)，將金屬材料涂上，再用化學(xué)方法把不需要的部分腐蝕掉，剩下的就形成了電極(113 ？社6111:5，837，454)。上述方法制備的傳感器精度很好，但由于硅晶片較貴，加上生產(chǎn)過程中浪費(fèi)的貴重金屬如金、鉬等較多，所以傳感器的總體成本較高，傳感器也就難以推廣使用。
[0007]有鑒于此，確有必要提供一種高性能低成本的生物傳感器及其制備方法，以推廣？001的臨床應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于:提供一種高性能低成本、適合于？0口的生物傳感器及其制備方法，以推廣？001的臨床應(yīng)用。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種生物傳感器，其包括利用？⑶板工藝制作的底板，底板包括絕緣基質(zhì)和附著在絕緣基質(zhì)一面或兩面上的導(dǎo)電部件，其中，絕緣基質(zhì)的材質(zhì)與原材料板的絕緣基質(zhì)相同，導(dǎo)電部件包括與原材料板的導(dǎo)電層材質(zhì)相同的普通導(dǎo)電部件和在普通導(dǎo)電部件上覆蓋不同電極材料制成的特殊電極。
[0010]作為本發(fā)明生物傳感器的一種改進(jìn)，所述特殊電極包括在普通導(dǎo)電部件上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋惰性金屬制成的電極、在普通導(dǎo)電部件上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋銀/氯化銀制成的電極中的一種或兩種；所述惰性金屬優(yōu)選為金或鉬。
[0011]作為本發(fā)明生物傳感器的一種改進(jìn)，所述普通導(dǎo)電部件包括用于連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板、導(dǎo)線和用于監(jiān)測樣品加入的電極中的一種或多種。
[0012]作為本發(fā)明生物傳感器的一種改進(jìn)，所述生物傳感器的底板還包括附著在絕緣基質(zhì)正面或反面的各種形狀的加熱電阻，加熱電阻用于給傳感器加熱。
[0013]作為本發(fā)明生物傳感器的一種改進(jìn)，所述生物傳感器的底板上可以有各種形狀的收容或承載部件以用來放置傳感器所需的試劑、抗原、抗體、磁珠等各種材料，例如置放試劑的護(hù)圈；根據(jù)實(shí)際需要，這些收容或承載部件的形狀可以是圓塊、圓圈、多個(gè)同心圓、方塊、方格等不同形狀。
[0014]作為本發(fā)明生物傳感器的一種改進(jìn)，所述生物傳感器為電流型電化學(xué)傳感器、電壓型電化學(xué)傳感器或阻抗型生物傳感器。
[0015]作為本發(fā)明生物傳感器的一種改進(jìn)，所述電流型電化學(xué)傳感器的底板上設(shè)有連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板、導(dǎo)線、用于監(jiān)測樣品加入的電極、工作電極、對電極、置放試劑的護(hù)圈和加熱電阻；其中，工作電極是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋金或鉬形成的，對電極是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋銀/氯化銀、或是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋純銀后再與氯鹽反應(yīng)形成的。
[0016]作為本發(fā)明生物傳感器的一種改進(jìn)，所述電壓型電化學(xué)傳感器的底板上設(shè)有連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板、導(dǎo)線、用于監(jiān)測樣品加入的電極、工作電極、對電極、參比電極、置放試劑的護(hù)圈和加熱電阻；其中，工作電極、對電極、參比電極都是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋銀/氯化銀、或是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋純銀后再與氯鹽反應(yīng)形成的。
[0017]作為本發(fā)明生物傳感器的一種改進(jìn)，所述阻抗型生物傳感器的底板上設(shè)有連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板、導(dǎo)線、加熱電阻、兩個(gè)用于施加電流的電極和兩個(gè)用于檢測電壓的電極；其中，用于施加電流的電極和用于檢測電壓的電極都是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋銀/氯化銀、或是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋純銀后再與氯鹽反應(yīng)形成的，且兩個(gè)用于檢測電壓的電極位于兩個(gè)用于施加電流的電極之間。
[0018]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種生物傳感器的制備方法，其包括以下步驟:
[0019]1)以原材料板作為基質(zhì)板材，通過制造工藝制作出生物傳感器的絕緣基質(zhì)和導(dǎo)電部件，導(dǎo)電部件包括各種連線和電極；
[0020]2)用電鍍法或化學(xué)法在導(dǎo)電部件的不同電極上覆蓋不同電極材料，制成生物傳感器所需的各種特殊電極，得到生物傳感器底板；
[0021]3)利用步驟2)制得的底板制備生物傳感器。
[0022]作為本發(fā)明生物傳感器的制備方法的一種改進(jìn)，所述原材料板包括絕緣基質(zhì)和導(dǎo)電層。
[0023]作為本發(fā)明生物傳感器的制備方法的一種改進(jìn)，所述原材料板的絕緣基質(zhì)為電木板、紙質(zhì)樹脂板、玻璃樹脂板、陶瓷材料板等介電材料；導(dǎo)電層一般為銅箔，但根據(jù)需要也可以是別的金屬導(dǎo)電材料，比如，其中一面可以是電阻材料，以便制作加熱電阻。
[0024]作為本發(fā)明生物傳感器的制備方法的一種改進(jìn)，所述加熱電阻可以通過將板背面的銅箔腐蝕成非常細(xì)長的導(dǎo)電絲來制成，由于導(dǎo)電絲的橫切面積相對于其長度非常小，因此將具有一定的電阻而可作加熱用；另外，還可以將原材料板做成一面是通用的銅箔，另一面是普通的電阻材料，然后用類似的化學(xué)腐蝕法將電阻材料制作成適當(dāng)?shù)男螤睢?br> [0025]作為本發(fā)明生物傳感器的制備方法的一種改進(jìn)，所述導(dǎo)電部件是通過標(biāo)準(zhǔn)的？⑶化學(xué)腐蝕工藝將原材料板導(dǎo)電層中不需要的導(dǎo)電材料如銅箔去掉后留下來的。
[0026]作為本發(fā)明生物傳感器的制備方法的一種改進(jìn)，所述生物傳感器所需的各種特殊電極包括以惰性金屬如金或鉬為電極材料的電極、以銀/氯化銀為電極材料的電極中的一種或兩種。
[0027]作為本發(fā)明生物傳感器的制備方法的一種改進(jìn)，所述以金或鉬為電極材料的電極是用標(biāo)準(zhǔn)電鍍法或化學(xué)法將金或鉬覆蓋到導(dǎo)電部件相應(yīng)電極的基底銅上得到的；所述以銀/氯化銀為電極材料的電極是用標(biāo)準(zhǔn)電鍍法或化學(xué)法將銀/氯化銀覆蓋到導(dǎo)電部件相應(yīng)電極的基底銅上得到的，或是先將純銀用電鍍法或化學(xué)法覆蓋到相應(yīng)電極的基底銅上，再用氯鹽和銀發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氯化銀而制成的。
[0028]作為本發(fā)明生物傳感器的制備方法的一種改進(jìn)，所述導(dǎo)電部件的電極以及最終制得的生物傳感器所需的各種特殊電極都分別可以是各種形狀如圓塊、圓圈、多個(gè)同心圓、方塊、方格等。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明生物傳感器的底板是利用工藝制作而成，具有工藝簡單、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，因此可以做到高性能、低成本，特別適合各種生物信號(hào)如各種血液參數(shù)(凝血、血糖、心肌肌鈣蛋白等〉、傳染病毒(結(jié)核、乙肝、!^乂等)等的即時(shí)檢測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明生物傳感器、制備方法及其有益效果進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031〕 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所使用的原材料板的層間結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制得的電流型電化學(xué)傳感器的底板的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制得的電流型電化學(xué)傳感器的底板的反面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2制得的電位型電化學(xué)傳感器的底板的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3制得的阻抗型生物傳感器的底板的正面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合實(shí)施例和附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限制本發(fā)明，且本發(fā)明的實(shí)施例并不局限于說明書中給出的實(shí)施例。
[0037]需要說明的是，以下實(shí)施例只描述了各種生物傳感器的底板部分(包括絕緣基質(zhì)和導(dǎo)電部件)；但事實(shí)上，一個(gè)完整的生物傳感器試條至少還需要設(shè)置一個(gè)蓋板和一個(gè)密封膠片，蓋板上應(yīng)該有一些便于樣品從入口處流到反應(yīng)區(qū)的液流通道，密封膠片則將底板和蓋板粘接在一起，同時(shí)將液流通道和反應(yīng)區(qū)密封起來，以防止樣品漏出。由于上述兩個(gè)部件都是非常通用的部件，并非本發(fā)明的重點(diǎn)，因此實(shí)施例中不再贅述。
[0038]實(shí)施例1
[0039]請參閱圖1至圖3，利用本發(fā)明生物傳感器的制備方法制作電流型電化學(xué)傳感器底板的步驟為:
[0040]1)選擇通用的原材料板作為基質(zhì)板材，？⑶原材料板的絕緣基質(zhì)12可以是電木板、紙質(zhì)樹脂板、玻璃樹脂板、陶瓷材料板等，而導(dǎo)電層13—般為銅箔；
[0041]2)通過標(biāo)準(zhǔn)的？⑶化學(xué)腐蝕工藝，將多余的銅箔去掉，剩下的便是所需的導(dǎo)電部件，包括普通導(dǎo)電部件、用于電化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)電極基質(zhì)、置放試劑的護(hù)圈19和加熱電阻20 ；其中，普通導(dǎo)電部件包括用于連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板14、導(dǎo)線15和用于監(jiān)測樣品加入的電極16 ；除兩個(gè)反應(yīng)電極17、18外，其它導(dǎo)電部件通過這一步即已制成；
[0042]3)用標(biāo)準(zhǔn)電鍍法或化學(xué)法將金或鉬覆蓋到工作電極17的基底銅上，將銀/氯化銀覆蓋到對電極18的基底銅上，完成電流型電化學(xué)傳感器底板的制作；當(dāng)然，對電極18的制作也可以是先將純銀覆蓋到基底銅上，再用氯鹽和銀產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而生成所需的氯化銀。
[0043]利用上述步驟制得的電流型電化學(xué)傳感器底板，包括絕緣基質(zhì)和分別附著在絕緣基質(zhì)兩面的導(dǎo)電部件。其中，正面的導(dǎo)電部件包括連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板14、導(dǎo)線15、用于監(jiān)測樣品加入的電極16、工作電極17、對電極18和置放試劑的護(hù)圈19 ；反面的導(dǎo)電部件僅包括加熱電阻20。工作電極17是在基底銅上覆蓋金或鉬形成的；對電極18是在基底銅上覆蓋銀/氯化銀形成的。
[0044]根據(jù)不同的需要:試劑護(hù)圈19可以做成不同的形狀如圓形或方形等，也可以放在不同的地方如電極周圍或液流通道里，還可以是一個(gè)或多個(gè)。在試劑護(hù)圈19里放置不同的試劑，即可用作測量不同生物參數(shù)的生物傳感器，比如，放上促凝血酶原激酶(1:111-01111301)1881:111)和凝血酶底物，便可用作凝血酶原時(shí)間(^了)傳感器；放上合適的抗原抗體便可用作免疫電化學(xué)傳感器，以測量各種生理標(biāo)記物如01111、18? ^等。上述試劑或抗原抗體可以用常用的方法放置到試劑護(hù)圈19里，比如接觸式打印、非接觸式噴霧等。
[0045]加熱電阻20可以通過將銅箔做成蛇形的電阻絲來實(shí)現(xiàn)，其電阻值通過改變電阻絲的寬度和長度來調(diào)整；如果需要的話，可以使用電阻率較高的金屬或合金代替銅，以便得到合適的電阻值。
[0046]實(shí)施例2
[0047]請參閱圖4，利用本發(fā)明生物傳感器的制備方法制作電壓型電化學(xué)傳感器底板的步驟為:
[0048]1)選擇與實(shí)施例1相同的通用？08原材料板作為基質(zhì)板材；
[0049]2)通過標(biāo)準(zhǔn)的？⑶化學(xué)腐蝕工藝，將多余的銅箔去掉，剩下的便是所需的導(dǎo)電部件，包括普通導(dǎo)電部件、用于電化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)電極基質(zhì)、置放試劑的護(hù)圈19和加熱電阻(與實(shí)施例1相同，圖未示)；其中，普通導(dǎo)電部件包括用于連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板
14、導(dǎo)線15和用于監(jiān)測樣品加入的電極34；除三個(gè)反應(yīng)電極31、32、33外，其它導(dǎo)電部件通過這一步即已制成；
[0050]3)用標(biāo)準(zhǔn)電鍍法或化學(xué)法將銀/氯化銀覆蓋到三個(gè)反應(yīng)電極31、32、33的基底銅上，得到對電極31、工作電極32和參比電極33 ；當(dāng)然，對電極31、工作電極32和參比電極33的制作也可以是先將純銀用電鍍法或化學(xué)法覆蓋到基底銅上，再用氯鹽和銀產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而生成所需的氯化銀；
[0051]4)在工作電極32上放上不同的離子選擇膜(132)，在參比電極33上加上一層高濃度鹽如氯化鉀￠(:1)，即可用作測量不同生物參數(shù)的傳感器，如血液中的鈉、鉀、鈣等各種電解質(zhì)的離子濃度；由于上述電極32、33的工作原理是為業(yè)內(nèi)人士所熟知的，因此本發(fā)明不再贅述。
[0052]利用上述步驟制得的電壓型電化學(xué)傳感器底板，包括絕緣基質(zhì)和分別附著在絕緣基質(zhì)兩面的導(dǎo)電部件。其中，正面的導(dǎo)電部件包括連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板14、導(dǎo)線
15、用于監(jiān)測樣品加入的電極34、對電極31、工作電極32、參比電極33和置放試劑的護(hù)圈19 ；反面的導(dǎo)電部件僅包括加熱電阻。對電極31、工作電極32和參比電極33都是在基底銅上覆蓋銀/氯化銀形成的。
[0053]實(shí)施例3
[0054]請參閱圖5，利用本發(fā)明生物傳感器的制備方法制作阻抗型生物傳感器底板的步驟為:
[0055]1)選擇與實(shí)施例1相同的通用原材料板作為基質(zhì)板材；
[0056]2)通過標(biāo)準(zhǔn)的？⑶化學(xué)腐蝕工藝，將多余的銅箔去掉，剩下的便是所需的導(dǎo)電部件，包括普通導(dǎo)電部件、用于電化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)電極基質(zhì)和加熱電阻(與實(shí)施例1相同，圖未示)；其中，普通導(dǎo)電部件包括用于連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板14和導(dǎo)線15；除四個(gè)電極41、42、43、44外，其它導(dǎo)電部件通過這一步即已制成；
[0057]3)用標(biāo)準(zhǔn)電鍍法或化學(xué)法將銀/氯化銀覆蓋到四個(gè)電極41、42、43、44的基底銅上，得到兩個(gè)用于施加電流的電極41、44和兩個(gè)用于檢測電壓的電極42、43，完成阻抗型生物傳感器底板的制作；當(dāng)然，四個(gè)電極41、42、43、44的制作也可以是先將純銀用電鍍法或化學(xué)法覆蓋到基底銅上，再用氯鹽和銀產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而生成所需的氯化銀。
[0058]利用上述步驟制得的阻抗型生物傳感器底板，包括絕緣基質(zhì)和分別附著在絕緣基質(zhì)兩面的導(dǎo)電部件。其中，正面的導(dǎo)電部件包括連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板14、導(dǎo)線15、兩個(gè)用于施加電流的電極41、44和兩個(gè)用于檢測電壓的電極42、43 ；反面的導(dǎo)電部件僅包括加熱電阻。用于施加電流的電極41、44和用于檢測電壓的電極42、43都是在基底銅上覆蓋銀/氯化銀形成的，且兩個(gè)用于檢測電壓的電極42、43位于兩個(gè)用于施加電流的電極41、44之間。
[0059]生物傳感器的制備
[0060]利用實(shí)施例1-3制得的各種底板制備生物傳感器時(shí)，只需用標(biāo)準(zhǔn)的切割工藝將加工好的底板切割成單個(gè)的試條，再根據(jù)實(shí)際需要，用各種方法如接觸試打印或非接觸式噴霧法將試劑、抗原、抗體或磁珠等材料打印到試條上，然后用雙面膠片將蓋板和底板粘在一起即可。
[0061]通過以上描述可知，本發(fā)明利用？⑶工藝制作的生物傳感器，具有工藝簡單、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，因此可以做到高性能、低成本，特別適合各種生物信號(hào)如各種血液參數(shù)(凝血、血糖、心肌肌鈣蛋白等〉、傳染病毒(結(jié)核、乙肝、!IV等)等的即時(shí)檢測。
[0062]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.一種生物傳感器，其特征在于，所述生物傳感器包括利用PCB板工藝制作的底板；所述底板包括絕緣基質(zhì)和附著在絕緣基質(zhì)一面或兩面上的導(dǎo)電部件，其中，絕緣基質(zhì)的材質(zhì)與PCB原材料板的絕緣基質(zhì)相同，導(dǎo)電部件包括與PCB原材料板的導(dǎo)電層材質(zhì)相同的普通導(dǎo)電部件和在普通導(dǎo)電部件上覆蓋不同電極材料而制成的特殊電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，所述特殊電極包括在普通導(dǎo)電部件上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋惰性金屬制成的電極、在普通導(dǎo)電部件上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋銀/氯化銀制成的電極中的一種或兩種；所述惰性金屬優(yōu)選為金或鉬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，所述普通導(dǎo)電部件包括用于連接生物傳感器和分析儀的導(dǎo)電板、導(dǎo)線、用于監(jiān)測樣品加入的電極中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，所述生物傳感器的底板上還選擇性地設(shè)有用于給傳感器加熱的加熱電阻、用來放置傳感器所需材料的收容或承載部件中的一種，此處所說的傳感器所需材料包括但不限于傳感器所需的試劑、抗原、抗體、磁珠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，所述生物傳感器為電流型電化學(xué)傳感器、電壓型電化學(xué)傳感器或阻抗型生物傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物傳感器，其特征在于， 所述電流型電化學(xué)傳感器的底板上設(shè)有連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板、導(dǎo)線、用于監(jiān)測樣品加入的電極、工作電極、對電極、置放試劑的護(hù)圈和加熱電阻；其中，工作電極是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋金或鉬形成的，對電極是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋銀/氯化銀、或是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋純銀后再與氯鹽反應(yīng)形成的； 所述電壓型電化學(xué)傳感器的底板上設(shè)有連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板、導(dǎo)線、用于監(jiān)測樣品加入的電極、工作電極、對電極、參比電極、置放試劑的護(hù)圈和加熱電阻；其中，工作電極、對電極、參比電極都是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋銀/氯化銀、或是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋純銀后再與氯鹽反應(yīng)形成的； 所述阻抗型生物傳感器的底板上設(shè)有連接傳感器和分析儀的導(dǎo)電板、導(dǎo)線、加熱電阻、兩個(gè)用于施加電流的電極和兩個(gè)用于檢測電壓的電極；其中，用于施加電流的電極和用于檢測電壓的電極都是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋銀/氯化銀、或是在基底銅上用電鍍法或化學(xué)法覆蓋純銀后再與氯鹽反應(yīng)形成的，且兩個(gè)用于檢測電壓的電極位于兩個(gè)用于施加電流的電極之間。
7.—種生物傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)以PCB原材料板作為基質(zhì)板材，通過PCB制造工藝制作出生物傳感器的絕緣基質(zhì)和導(dǎo)電部件，導(dǎo)電部件包括各種連線和電極； 2)用電鍍法或化學(xué)法在導(dǎo)電部件的不同電極上覆蓋不同電極材料，制成生物傳感器所需的各種特殊電極，得到生物傳感器底板； 3)利用步驟2)制得的底板制備生物傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物傳感器的制備方法，其特征在于，所述PCB原材料板包括絕緣基質(zhì)和導(dǎo)電層；其中，PCB原材料板的絕緣基質(zhì)選自電木板、紙質(zhì)樹脂板、玻璃樹脂板、陶瓷材料板，導(dǎo)電層為銅箔或合金材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物傳感器的制備方法，其特征在于，所述導(dǎo)電部件是通過標(biāo)準(zhǔn)的PCB化學(xué)腐蝕工藝將PCB原材料板導(dǎo)電層中不需要的導(dǎo)電材料去掉后留下來的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物傳感器的制備方法，其特征在于，所述生物傳感器所需的各種特殊電極包括以金或鉬為電極材料的電極、以銀/氯化銀為電極材料的電極中的一種或兩種；其中，以金或鉬為電極材料的電極是用標(biāo)準(zhǔn)電鍍法或化學(xué)法將金或鉬覆蓋到導(dǎo)電部件相應(yīng)電極的基底銅上得到的；以銀/氯化銀為電極材料的電極是用標(biāo)準(zhǔn)電鍍法或化學(xué)法將銀/氯化銀覆蓋到導(dǎo)電部件相應(yīng)電極的基底銅上得到的，或是先將純銀用電鍍法或化學(xué)法覆蓋到相應(yīng)電極的基底銅上，再用氯鹽和銀發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氯化銀而制成的。
【文檔編號(hào)】G01N33/50GK104407123SQ201410345231
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】趙天賢 申請人:趙天賢