电化学电极试片及其制造方法技术

一种电化学电极试片及其制造方法，利用具有氧化还原活性物质与检体中特定待测物质发生专一性生化或化学的氧化还原反应而产生电子转移，配合感测器装置检测出待测物浓度的电化学电极试片，电极试片至少包括传递专一性生化或化学的氧化还原反应中所产生的电子转移效应的电极部分、反应膜层、位于生物反应层上方的检体承载空间以及上盖保护板。其中该检体承载空间具有三个开口。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关于一种，其是有关于一种利用具有氧化还原特性的活性物质的反应膜与检体接触发生专一性生化或化学的氧化还原反应，而产生电子转移的电化学检测原理，具有低检体量、快速准确的可抛弃式电化学电极试片。众所周知，以电化学原理检测液体中特定物质浓度的电极试片采用已久。目前市面上有许多用于居家自我检测的血糖试片，即是应用此一技术。但是由于滴加检体的反应区的设计未尽理想，造成滴加检体的方式以及在检体需求量上常会造成问题而导致反应区受污染及检体量不足造成测量上的偏差。例如检体过少未能完全覆盖反应区，或是检体导人完全充满反应区的时间过长，造成反应时间差，或指尖接触反应区表面污染试片，而促使测试结果有误差。尤其是对于老年人或婴儿，以采血针采集血液检体无法达到一适当量，因此常造成测量上的误差而浪费试片。滴加检体方式与检体需求量少的电极试片设计乃时势所趋。目前以需血量5uL以下的虹吸试片为理想目标。目前市售血糖电极试片。如附图说明图1所示，其包括一电绝缘基材101，其上有两极式电极系统102，第二层电绝缘层105覆盖于电绝缘基材101之上，并露出反应区104的电极表面及连接侦测器的阴阳极表面。反应区104上覆盖反应试剂，乾燥后再覆盖网子106，最后贴上胶带107将网子106固定并保护反应区，网子106完全位于反应区上方。另外位于网子106两侧的胶带具有二道裂缝108、109，用以排气及减少气泡产生。然而此种电极试片其检体需求量仅能降到9ul，另外胶带的两道裂缝的排气效果极差。目前另一种市售的血糖电极试片，如图2所示，该电极试片包括一基材201上有电极系统204、205，以及位于该反应区电极204、205上方的检体承载空间207，其中该检体承载空间207具有一检体吸入口208及一气体排出口209。此一血糖电极试片的反应层的制作乃是依序于该反应区电极204，205的表面涂布羧基甲基纤维素CMC(carboxymethyl cellulose)水溶液，进行第一次乾燥，形成一层亲水性高分子CMC层。继续于其上涂布葡萄糖氧化酵素(GOD)溶液。进行第二次乾燥后，再于其上喷覆亲水性高分子(聚乙烯一氮五环酮PVP)溶液。进行第三次乾燥后形成保护膜，再于PVP保护膜上喷上含有电子媒介物的有机悬浮溶液。之后，予以第四次乾燥，便完成生化反应区最后于基板201上覆上形成检体承载空间的垫高绝缘层206及上盖保护板210，即完成该血糖电极试片。上述的血糖电极试片，其生物反应层分成4个步骤完成，即形成CMC层、GOD层、亲水性PVP层及电子媒介物层。每形成一层便须要先乾燥，制程步骤繁索。而且检体自吸入口吸入后，到达完全填满检体承载空间而启动电极侦侧需要一段时间。造成测量上有一时间差存在，导致测量误差。本专利技术的主要目的在于提供一种具有三个检体入口的电化学片状电极试片，可任意由其中之一的入口吸入检体，另外二个开口即为气体排出口，提供更方便的操作方式。本专利技术的第二目的在于提供一种不同设计电化学片状电极试片，其具有一检体导入口及二气体排出口。可缩短检体充满反应空间的时间差，以降低检测结果的误差。本专利技术的第三目的在于提供一种电极试片的外型设计，其试剂反应区的二端凸出，以利使用者易于接触而承载检体。本专利技术的第四目的在于提供一种检体需求量小于5uL电化学片状电极试片。本专利技术的第五目的在于提供一种检体需求量固定的电化学片状电极试片，以降低因检体量的不同而造成的检测误差。本专利技术的第六目的在于提供一种简易制造电化学片状电极试片，简化反应膜层的制程，快速而且可大量制造。本专利技术的目的是这样实现的本专利技术的电化学生物电极试片，包含一电绝缘平板状基板，一导电膜，位于该平板状电绝缘基板的上表面，形成两互相不连接的阳极部份及阴极部份。一反应空间区，于平板状电绝缘基板上导电膜的同一侧表面覆盖第二层垫高绝缘平板用以形成一凹槽通道的反应区，使得该导电膜的阳极部份未被该垫高绝缘平覆盖的裸露部分一端形成参考电极而另一端形成一阳极接头，而该导电膜的阴极部份未被该垫高绝缘层覆盖的裸露部分一端形成一工作电极与另一端形成一阴极接头；以及一反应膜层，系由含有至少一种具有氧化还原特性的活性物质溶液组成，覆盖于前述的凹槽通道的反应区上，其中活性物质包含氧化还原酵素、氧化还原蛋白质及氧化还原化含物等；溶液中尚包含高分子聚含物、电子媒介物及缓冲溶液所组成。本专利技术的主要优点是利用具有氧化还原特性的活性物质与检体中特定待测物发生专一性生化或化学的氧化还原反应而产生电子转移的电化学电极试片，其配合感侧器装置使用，可非常专一且灵敏地量试检体中待测物的含量。由于本专利技术中电极试片检测方法采用电化学原理，可直接对检体中的待测物的定量测定。其上盖保护平板是具有一孔洞的电绝缘平板，用以固定反应区空间，并防止异物进入反应区中。下面结合较佳实施例和附图详细说明如下图1为第一种市售血糖电极试片示意图；图2为另一种市售血糖电极试片示意图；图3为本专利技术的实施例1的电极试片的俯视图；图4为图3的主视图；图5为图3的侧视图；图6为本专利技术实施例2的电极试片的制造流程步骤(一)示意图；图7为本专利技术实施例2的电极试片的制造流程步骤(二)示意图8为本专利技术实施例2的电极试片的制造流程步骤(三)示意图；图9为本专利技术实施例2的电极试片的制造流程步骤(四)示意图；图10为本专利技术的测量结果与生化分析仪的结果比较图。实施例1参阅图3—图5，本专利技术的电化学电极试片为一矩形片状。其结构上大致包含平板状电绝缘基板301，位于电绝缘基板301表面上的导电膜302，局部覆盖于导电膜302的上形成凹槽通道的垫高绝缘平板311，与检体产生反应的反应膜303，以及具一孔洞的上盖保护平板306。本专利技术中的电绝缘板状基板301具有平直的表面为佳，且具电绝缘特性以及耐摄氏60度以上加热处理的耐热能力，以便于导电膜302及反应层303的加热乾燥固化处理，适用的材料如聚乙烯对苯二甲酸聚酯板(PET)、聚氯乙烯板(PVC)、聚碳酸酯板(PC)、玻璃纤维板(FR-4)、玻璃板、电木板、陶瓷板(CEM-1)、聚酯板(polyestersupbone)等其中的任一种。导电膜302至少包含二条分离，且互不相连的阳极部分和阴极部分，用以连接感恻器装置；阴极部分以垫高绝缘平板311局部覆盖，裸露两端分别是工作电极和阴极接头，而阴极部分的工作电极随后以反应膜303覆盖之，用以检测检体在电化学反应时诱发的电效应，阴极接头则用以连接感测装置。阳极部分同样以垫高电绝缘平板311局部覆盖，裸露两端分别是参考电极和阳极接头，而阳极部分的参考电极随后以反应膜303覆盖之，用以配合工作电极对检体作电效应的检测。阳极接头则用以连接感测装置。根据本专利技术的电化学电极试片中，垫高绝缘平板311以不覆盖住该阳极接头、阴极接头、工作电极、参考电极的情况下，被覆于该电绝缘基板301的同侧表面上。并形成一凹槽通道。该垫高绝缘平板311的合适厚度为0.2mm或以上。而使得未覆盖垫高绝缘平板311的凹槽通道包含一工作电极与参考电极两部份，形成一反应区域，此反应区域为反应膜303所覆盖，以利容纳检体。反应膜303即一具氧化还原特性的活性物质，例如氧化还原酵素、氧化还原蛋白质、氧化还原化合物等；混合物溶液包含高分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学电极试片，包括电绝缘平板状基板、导电膜、反应膜层及反应区空间，起特征在于：该导电膜位于该电绝缘平板状基板的表面上，形成电极系统，该电极系统至少包括工作电极及参考电极；该反应膜层形成于该电极系统上反应区的表面，该反应膜含有至少一具有氧化还原特性的活性物质，该活性物质系用以与接触的检体产生专一性生化或化学的氧化还原反应；该反应区空间于该电绝缘平板状基板上，与该导电膜的同一侧表面覆盖第二层垫高绝缘平板，用以形成一凹槽通道的反应区，再加盖具有孔洞的电绝缘上盖保护平板，形成承载反应膜及检体的空间，且具有三个开口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：李智慧，杨金昌，
申请(专利权)人：聿新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]