夾心式生物傳感器制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種夾心式生物傳感器，包括生物傳感部，所述生物傳感部為由兩個金屬薄層以及夾設于兩個金屬薄層之間的高分子薄膜組件組成的夾心結(jié)構。本發(fā)明專利技術具有結(jié)構簡單緊湊、既具有一定的硬度、又能夠在監(jiān)測過程中減少病人的痛苦等優(yōu)點。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術主要涉及到醫(yī)療器械領域，特指一種生物傳感器。
技術介紹
隨著科學技術的日益進步，醫(yī)療器械領域內(nèi)的監(jiān)測產(chǎn)品不斷更新，各種各樣的生物傳感器受到科技及醫(yī)療界的關注。如，用于體內(nèi)葡萄糖濃度監(jiān)測的動態(tài)血糖監(jiān)測傳感器， 就是將生物傳感器探頭植入皮膚下面，在一段很長的時間內(nèi)對間質(zhì)液中的葡萄糖濃度進行實時監(jiān)測。目前，市場上存在的植入式生物傳感器探頭大致可分兩類一類是純金屬基材制備而成，包括針狀和片狀金屬微針生物傳感器，生物傳感層直接修飾在金屬表面，測試過程中金屬基材有一定硬度，可以直接植入人體；但是，針狀和片狀金屬微針長時間留在體內(nèi)， 隨著人體的活動，疼痛感會越來越明顯，這樣既會影響病人正常生命活動，又會給監(jiān)測帶來誤差。另一類則是采用純高分子材料基底制備而成的生物傳感器。使用之初，需要借助套針等創(chuàng)傷較大的器具將傳感器探頭植入人體，監(jiān)測過程中，可能因為人體的劇烈運動使傳感器探頭發(fā)生彎折，最終影響監(jiān)測的進行，造成傳感器探頭的提前報廢。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要解決的技術問題就在于針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本專利技術提供一種結(jié)構簡單緊湊、既具有一定的硬度、又能夠在監(jiān)測過程中減少病人的痛苦的夾心式生物傳感器。為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案一種夾心式生物傳感器，包括生物傳感部，其特征在于所述生物傳感部為由兩個金屬薄層以及夾設于兩個金屬薄層之間的高分子薄膜組件組成的夾心結(jié)構。作為本專利技術的進一步改進所述高分子薄膜組件為單個高分子薄膜層。所述生物傳感部兩個端部的外表面上均設有高分子加固層，所述生物傳感部的中段為生物傳感部位；所述生物傳感部位的一個面上設有生物活性層和擴散限制層，所述生物傳感部位的另一面上設有銀/氯化銀層。所述高分子薄膜組件包括兩個高分子薄膜層以及夾設于兩個高分子薄膜層的中心金屬薄層。所述生物傳感部兩個端部的外表面上均設有高分子加固層，所述生物傳感部的中段為生物傳感部位；所述生物傳感部位的一個面上設有生物活性層和擴散限制層，所述生物傳感部位的另一面上設有銀/氯化銀層，所述中心金屬薄層為鉬層。所述生物傳感部兩個端部的外表面上均設有高分子加固層，所述生物傳感部的中段為生物傳感部位；所述生物傳感部位的一個面上設有生物活性層和擴散限制層，所述生物傳感部位的另一面上設有鉬層，所述中心金屬薄層為銀/氯化銀層。所述生物傳感部兩個端部的外表面上均設有高分子加固層，所述生物傳感部的中段為生物傳感部位；所述生物傳感部位的一個面上設有銀/氯化銀層，所述生物傳感部位的另一面上設有鉬層，所述中心金屬薄層為生物活性層和擴散限制層。所述高分子薄膜層為聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龍、聚乙烯、聚碳酸酯和聚醚醚酮中的任意一種或多種的組合；所述高分子薄膜層的厚度為 0. 01 0. 3毫米。所述金屬薄層為不銹鋼、鈦、鎳鈦、鈷鉻合金、鎂、金和鉬中的任意一種或多種；所述金屬薄層的厚度為0. 01 0. 3毫米。所述高分子加固層為聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龍、聚乙烯、聚碳酸酯和聚醚醚酮中的任意一種或多種；所述高分子加固層的厚度可以為 0. 001 0. 2毫米。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的優(yōu)點在于1、本專利技術的夾心式生物傳感器，通過金屬薄層與高分子薄膜層所形成的夾層式設計， 使整個生物傳感部既具有了高分子材料的柔韌性，又具有了金屬材料的剛性。這樣的傳感器探頭在使用過程中，既可以直接植入人體，避免產(chǎn)生較大創(chuàng)傷，又可以在監(jiān)測過程中減少病人的痛苦，進而提高了傳感器的準確度和使用壽命；2、本專利技術的夾心式生物傳感器，在加工時，可先在絕緣層板材上加工出導電層，然后在一面上加工出工作電極(生物活性層和擴散限制層)，另一面上加工出對電極，接著切割出電極雛型。由此可知，其加工十分簡單、非常適合于大規(guī)模生產(chǎn)。附圖說明圖1是高分子薄膜層的示意圖2是實施例1中夾心式結(jié)構的示意圖3是實施例2中高分子薄膜組件的示意圖4是實施例2中夾心式結(jié)構的示意圖5是將夾心式結(jié)構切割成傳感部時的示意圖6是夾心式傳感器雛形的示意圖7是一種經(jīng)過打磨后的夾心式傳感部；圖8是一種設有加固層的夾心式傳感部的示意圖9是設有加固層且經(jīng)過打磨后的夾心式傳感部的示意圖10是實施例1中夾心式傳感部的截面結(jié)構示意圖11是本專利技術整個生物傳感器的結(jié)構示意圖12是本專利技術中生物傳感器外接導線時的示意圖。圖例說明2、金屬薄層；3、高分子薄膜層；4、傳感器雛形；5、生物傳感部；52、生物傳感部位；53、 傳感器高分子薄膜層；54、高分子加固層；55、生物活性層；56、擴散限制層；57、銀/氯化銀層；6、導出端；7、手柄；8、導出線；9、連接槽。具體實施方式以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本專利技術做進一步詳細說明。本領域技術人員應當明白，本專利技術所述的生物傳感器是一種檢測并產(chǎn)生與生理變化或分析物有關的信號(如檢測間質(zhì)液中葡萄糖濃度)的裝置。這類生物傳感器基于那些與電化學轉(zhuǎn)換技術結(jié)合的酶反應的傳感器。參見圖11和圖12，本專利技術中的夾心式生物傳感器 (例如葡萄糖傳感器)，包括了生物傳感部5、手柄7和導出線8，生物傳感部5用于監(jiān)測的傳感器探頭，其端部設有導出端6以及連接槽9 ；導出線8用來連接外部儀器，在測試過程中，通過對傳感器探頭中的兩極施加一定電壓，檢測電流信號變化的橋梁；其中手柄7和導出線8實際均為常規(guī)結(jié)構，在此就不再贅述。本專利技術的特點在于對生物傳感部5的改進。本專利技術中，作為傳感器探頭的生物傳感部5呈夾心式結(jié)構，該生物傳感部5為由兩個金屬薄層2以及夾設于兩個金屬薄層2之間的高分子薄膜組件組成的夾心結(jié)構。即，金屬薄層2為導電層，高分子薄膜組件作為絕緣層；通過高分子薄膜組件將金屬薄層2隔離開來，作為傳感器的測試電極。而整個夾心式結(jié)構的一導電面為工作電極，另一導電面為對電極，該工作電極包括生物活性層55和擴散限制層56，對電極可以是銀/氯化銀層57等。實施例1 如圖1所示，高分子薄膜組件為單個高分子薄膜層3，其作為傳感器高分子薄膜層53。如圖2所示，在高分子薄膜層3的兩個表面通過一定方法，加工出金屬薄層 2，獲得夾心式結(jié)構。接著，把夾心式結(jié)構經(jīng)過圖5所示的切割工序，加工成圖6所示的傳感器雛形4;該傳感器雛形4就包括生物傳感部5 (圖6中虛線圈出部分)和導出端6。經(jīng)過打磨工序?qū)ι飩鞲胁?進行修邊、去毛刺等處理，獲得光滑的生物傳感部5，如圖7或圖8 所示。為了使夾心式結(jié)構更加牢固，可以在生物傳感部5的前、后兩端分別修飾高分子加固層54，留出中段的生物傳感部位52。最后，在生物傳感部位52的一面加工出生物活性層55 和擴散限制層56，在生物傳感部位52的另一面加工出銀/氯化銀層57。這樣，生物傳感部位52的兩面即可分別作為測試所需的生物傳感器的正、負兩極。這兩極的后端導出端6與傳感器手柄7中的導出線8相連接，通過外部儀器施加一定電壓，控制生物傳感器實現(xiàn)相應物質(zhì)的測試。進一步，本實施例中，高分子薄膜層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)、尼龍(PA)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC) 和聚醚醚酮(PEEK)等醫(yī)用高分子材料中的一種或多種。高分子薄膜層3的厚度可以為 0. 01 0. 3毫米，優(yōu)選為0. 05 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
１．一種夾心式生物傳感器，包括生物傳感部（５），其特征在于：所述生物傳感部（５）為由兩個金屬薄層（２）以及夾設于兩個金屬薄層（２）之間的高分子薄膜組件組成的夾心結(jié)構。

【技術特征摘要】
1.一種夾心式生物傳感器，包括生物傳感部(5)，其特征在于所述生物傳感部(5)為由兩個金屬薄層(2)以及夾設于兩個金屬薄層(2)之間的高分子薄膜組件組成的夾心結(jié)構。2.根據(jù)權利要求1所述的夾心式生物傳感器，其特征在于所述高分子薄膜組件為單個高分子薄膜層(3)。3.根據(jù)權利要求2所述的夾心式生物傳感器，其特征在于所述生物傳感部(5)兩個端部的外表面上均設有高分子加固層(54)，所述生物傳感部(5)的中段為生物傳感部位(52); 所述生物傳感部位(52)的一個面上設有生物活性層(55)和擴散限制層(56)，所述生物傳感部位(52 )的另一面上設有銀/氯化銀層(57 )。4.根據(jù)權利要求1所述的夾心式生物傳感器，其特征在于所述高分子薄膜組件包括兩個高分子薄膜層(3)以及夾設于兩個高分子薄膜層(3)的中心金屬薄層。5.根據(jù)權利要求4所述的夾心式生物傳感器，其特征在于所述生物傳感部(5)兩個端部的外表面上均設有高分子加固層(54)，所述生物傳感部(5)的中段為生物傳感部位(52); 所述生物傳感部位(52)的一個面上設有生物活性層(55)和擴散限制層(56)，所述生物傳感部位(52)的另一面上設有銀/氯化銀層(57)，所述中心金屬薄層為鉬層。6.根據(jù)權利要求4所述的夾心式生物傳感器，其特征在于所述生物傳感部(5)兩個端部的外表面上均設有高分子加固層(54)，所述生物傳感部(5)的中段為生物傳感部位(52);...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：車宏莉，魏巧龍，周建華，羅晶晶，
申請(專利權)人：長沙三諾生物傳感技術股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：43