專利名稱：微針型生物傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及到醫(yī)療設備中生物傳感器領域，特指一種微針型生物傳感器。
背景技術：
傳統(tǒng)的生物傳感器結構中，正、負兩極一般通過套設關系組合成傳感器探頭，其特 點是管狀電極壁上設有一個以上微孔用于物質交換，微孔結構體外測試的過程中取得了很 好的效果，物質的流通性好，測試結果佳。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)明要解決的技術問題就在于針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一 種結構簡單緊湊、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。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術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 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)設有與外接導線 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壁與第二電極組件的內(nèi)腔之 間設有絕緣層。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明的微針型生物傳感器，其結構簡單緊 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檢測層相結合，避免了因為物質傳導、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)明的結構示意圖2是本發(fā)明中手柄內(nèi)插口的結構示意圖； 圖3是本發(fā)明中傳感器探頭的結構示意圖； 圖4是本發(fā)明中第二電極組件的結構示意圖； 圖5是本發(fā)明中第一電極組件的結構示意圖6是本發(fā)明在磷酸鹽緩沖液中對葡萄糖響應電流信號的應用實例示意圖； 圖7是傳統(tǒng)傳感器在體內(nèi)測試響應電流信號圖； 圖8是本發(fā)明傳感器在體內(nèi)測試響應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)設有與外接導線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 信號傳輸給相應檢測設備。手柄2的下面設有一膠布層，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 一段的外側壁與第二電極組件4的內(nèi)腔之間設有絕緣層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的電流信號特征曲線， 圖中縱坐標表示傳感器測得的響應電流信號，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)有技術中傳感器在體內(nèi)測試響應電流信號圖，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，說明該結構不適 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)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發(fā)明的保護 范圍。
權利要求
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 后端上設有銀/氯化銀層(53)。
3.根據(jù)權利要求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)前端的一端上設有生物傳感層 (42)。
5.根據(jù)權利要求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)設有與外接導線(3) 相連的插口(6)。
8.根據(jù)權利要求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) 一段的外側壁與第二電極組件(4)的內(nèi)腔之間設有 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)明具有結構簡單緊湊、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股份有限公司