[发明专利]生物传感器有效

专利信息
申请号: 201310045125.1 申请日: 2009-05-25
公开(公告)号: CN103487476A 公开(公告)日: 2014-01-01
发明(设计)人: 林镇南;王嘉麟;杨清刚;章子毅 申请(专利权)人: 利多(香港)有限公司
主分类号: G01N27/26 分类号: G01N27/26
代理公司: 杭州裕阳专利事务所(普通合伙) 33221 代理人: 江助菊
地址: 中国香港中环皇后大道*** 国省代码: 中国香港;81
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摘要:
搜索关键词: 生物 传感器
【说明书】:

技术领域

本发明涉及分析液体样品中的特定成分的生物传感器和检测方法。

 

背景技术

近年来,从最初利用临床实验室样本检测,到只需在医生办公室或患者身边即可实现的快速检测,医学保健发生了巨大的变化。一次性酶学生物传感器经常被用于快速检测当中。以葡萄糖检测为例,现在患者在家中进行测量是十分平常的,并且也是适时地进行疾病监控所必需。使用家庭用葡萄糖生物传感器进行检测时,糖尿病患者需要刺破手指取少量血液加入到生物传感器中,几秒钟之内,与生物传感器搭配使用的测量仪即可测量传感器发生的反应并计算出患者血液中的葡萄糖浓度。这些信息被用来确定应该何时使用胰岛素和使用多少胰岛素。

人们利用酶特异性的催化作用,开发出各种类型的生物传感器。目前,血糖检测仪等生物传感器主要利用电化学方法。电化学方法中,通常采用了将阳极和阴极固定在绝缘的基板上,反应试剂覆盖在电极上。当样品被导入到生物传感器的内部,样品中的目标物质在酶的催化作用下发生氧化还原反应,而氧或电子传递载体被还原,此时被还原的氧或者电子传递载体因电极电位而被强制氧化,释放出电子,引发电子的变化。将这样的电子变化予以定量化来间接地检测出目标物质含量的方法就是电化学测定方法。例如,发明人为Nankai的美国专利US5,120,420和US5,320,732,发明人为Shanks的美国专利US5,141,868等都揭示了抛弃型的葡萄糖生物传感器。这些传感器由碾压在一起的两个塑料片组成。这种构造形成的排气毛细管通道能够将样品引入到内部的反应区域。当样品通过毛细管流动进入毛细通道时,样品与酶层和电极接触,然后对样品中的被分析物进行检测。

又例如美国专利US5,192,415所公开的生物传感器,包括一个工作电极和对电极位于绝缘的底板上,电极上覆盖了一层反应试剂层。样品与反应试剂层上的试剂反应,并通过电极系统检测出样品中所含的被检物质,例如血液中的葡萄糖含量。但是当样品量不够多时,检测程序仍然进行,因此常会发生样品不能完全覆盖在工作电极上,造成检测结果不准确。为了克服上述缺点,在美国专利US5,582,697中加入了用于判断加样量是否足够的第三电极。美国专利US5,582,697中的第三电极的位置比工作电极和对电极更远离样品入口,并设计成当样品到达第三电极并可测得电流时,说明样品已经完全覆盖了工作电极和对电极,此时就可以开始检测样品中的被检物质的含量。否则,给出加样量不够的警告信息。

但是美国专利US5,582,697第三电极设置的距离就显得尤为重要。如果太近,当样品流动过程中由于毛细现象会呈现前沿不平齐的状态,如前沿成凹陷或凸状时,会发生样品没有完全覆盖在工作电极上时就已经与第三电极接触,启动检测。如果第三电极设计成较远距离,虽然能保证样品能完全覆盖工作电极,但这样就要求要用更多的样品量,例如就会从病人身上多采集血样,这会给病人带来痛苦。

 

发明内容

本发明为了克服上述缺陷,提供了一种检测准确,加工方法简单的生物传感器。

本发明的生物传感器包括带有电极系统的绝缘性底板,一个反应试剂层至少覆盖在一个电极上,覆盖层和样品入口。电极系统至少包括一个工作电极,一个对电极和第三电极,用于判断被检测的样品量是否足够的第三电极比对电极更靠近样品入口。在一个实施例中,所述工作电极位于对电极和第三电极之间。在一个实施例中,工作电极最接近样品入口,对电极最远离样品入口。

本发明还提供所述的生物传感器用于判断样品用量是否足够的方法,包括:提供一种生物传感器包括带有电极系统的绝缘性底板,一个反应试剂层至少覆盖在一个电极上,覆盖层,样品入口,电极系统包括至少一个工作电极,一个对电极和用于判断被检测的样品量是否足够的第三电极,第三电极比对电极更靠近样品入口。加入样品,测定工作电极和对电极之间的电流值1,以及工作电极和第三电极之间的电流值2。在一个实施例中, 当所测电流值1为0或极低值时,表明加入的用于检测的样品量不够,检测仪将显示本次测试无效。所述极低值为针对特定设计实验得出,例如当血样中葡萄糖浓度为0时的电流值。在另一实施例中,当所测电流值1为较低值时,通过比较电流值1和电流值2之间的绝对值来判断加入的样品量是否能满足检测的要求。所述较低值为针对特定设计实验得出。在另一实施例中,当所测电流值1为较大值时,通过比较电流值1和电流值2之间的偏差率来判断加入的样品量是否能满足检测的要求。所述较大值为针对特定设计实验得出。

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