微针生物传感器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种微针生物传感器，包括：工作电极，所述工作电极包括：第一基底，为圆形薄膜；多个微针，在所述第一基底上垂直突出；及第一布线，从所述第一基底的圆周的一端延伸；对电极，所述对电极包括：第二基底，为长条薄膜且与所述第一基底同心，具有形成与所述第一基底的圆周间隔设定距离的第二圆周的一部分的形状；多个微针，在所述第二基底上垂直突出；及第二布线，从所述第二基底的一端延伸以与所述第一布线水平配置；及参比电极，所述参比电极包括：第三基底，长条薄膜，与所述第二基底的另一端间隔设定距离并与所述第二基底的长条形状一同形成第二圆周；多个微针，在所述第三基底上垂直突出；及第三布线，从所述第三基底的一端延伸。端延伸。端延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微针生物传感器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种微针生物传感器及其制造方法。

技术介绍

[0002]正常人的血糖浓度饭前在70至130mg/dL范围内，饭后在180mg/dL范围内。超过这个范围的情况分类为高血糖症(hyperglycemia)，低于正常范围的情况分类为低血糖症(hypoglycemia)。高血糖症与糖尿病关联性相当高。糖尿病是指长时间持续高血糖值的代谢性疾病。
[0003]为了诊断和管理这样的糖尿病，以使其不发展为并发症，应同时进行系统的血糖测量和治疗。通常，糖尿病的疾病管理是根据患者的血糖值设定胰岛素注入量并以预定时间间隔服用胰岛素来进行管理。然而，由于患者各自的血糖值及根据服用胰岛素的血糖变化是每个患者都不同的，因此存在难以准确且有效地确定胰岛素的服用量及服用时机、间隔的问题。
[0004]为了解决这些问题，可以利用连续血糖监测(continuous glucose monitoring；CGM)系统。连续血糖监测仪最早由美敦力(Medtronic，Minneapolis，MN，USA)开发，1999年6月获得美国FDA批准，有助于血糖变动幅度大、低血糖频发的糖尿病患者的治疗。连续血糖监测仪由血糖传感器、无线传送器和接收器三部分构成。传感器插入皮下脂肪，在细胞间质液中测量糖。
[0005]现有的连续血糖监测装置包括：传感器，所述传感器插入身体测量血液中的血糖；针，所述针引导传感器插入身体；及另外的敷贴器结合结构，所述敷贴器结合结构用于将传感器模块适用于身体。传感器配置于注射器针的中孔，并通过注射器针皮下刺穿而插入皮下脂肪。传感器配置在注射器针的中孔。由于检测血糖时使用的注射器针尺寸达到21号(Gauge)且必须在注射器针的中孔配置感应条，因此作为连续血糖测量装置的传感器针使用的注射器针通常直径为600nm至800nm。当传感器针的直径为600nm至800nm时，存在给使用者带来疼痛且在连续使用时带来不快的问题。

技术实现思路

[0006]要解决的技术问题
[0007]本专利技术是为了解决上述现有技术的问题而提出，本专利技术的目的在于提供一种能够以微创减轻佩戴时使用者的疼痛的微针生物传感器。
[0008]本专利技术的目的在于提供一种能够改善贴附后的边缘翘起现象的薄膜型微针生物传感器。
[0009]解决问题的方案
[0010]本专利技术提供一种微针生物传感器，所述微针生物传感器包括：
[0011]工作电极、对电极以及参比电极，所述工作电极包括：第一基底，所述第一基底为圆形薄膜；多个微针，所述多个微针在所述第一基底上垂直突出；及第一布线，所述第一布
线从所述第一基底的圆周的一端延伸；
[0012]所述对电极包括：第二基底，所述第二基底为长条薄膜且与所述第一基底同心，具有形成与所述第一基底的圆周间隔设定距离的第二圆周的一部分的形状；多个微针，所述多个微针在所述第二基底上垂直突出；及第二布线，所述第二布线从第二基底的一端延伸以与所述第一布线水平配置；及
[0013]所述参比电极包括：第三基底，所述第三基底为长条薄膜，与所述第二基底的另一端间隔设定距离并与所述第二基底的长条形状一同形成第二圆周；多个微针，所述多个微针在所述第三基底上垂直突出；及第三布线，所述第三布线从所述第三基底的一端延伸。
[0014]其中，所述第二基底形成为圆周的3/4圆，所述第三基底形成为圆周的1/4。
[0015]其中，所述第一基底、所述第二基底、所述第三基底的底面贴附在粘接片材。
[0016]其中，所述第一布线从所述第一基底的圆周的一端垂直延伸。
[0017]所述第二布线从所述第二基底的一端延伸以与所述第一布线水平配置。
[0018]所述第三布线从所述第三基底的一端延伸以与所述第一布线水平配置。
[0019]根据本专利技术的另一实施例，提供一种微针生物传感器的制造方法，包括如下步骤：
[0020]a)在固体树脂块形成分别与工作电极、对电极和参比电极的微针形状相对应的凹槽而形成模具；
[0021]b)利用聚合物在所述模具上压印所述工作电极、对电极和参比电极各自的聚合物层；
[0022]c)形成相当于所述工作电极、对电极和参比电极的图案的阴影掩模并溅射Au或Au+Ti/Cr粘接层而形成金属层；及
[0023]d)在所述金属层上形成钝化层。
[0024]还包括如下步骤：执行所述d)步骤之后，在所述工作电极的微针的尖端镀铂黑(Pt
‑
black)及涂覆全氟磺酸(Nafion)。
[0025]还包括如下步骤：执行所述d)步骤之后，在所述参比电极的微针涂覆银/氯化银。
[0026]所述固体树脂块为聚二甲基硅氧烷(PDMS：Polydimethylsiloxane)或聚四氟乙烯(PTFE：Polytetrafluoroethylene)材质。
[0027]在所述b)步骤中，聚合物为亚克力或PLA材质。
[0028]在所述c)步骤中，在所述工作电极、对电极和参比电极的图案中，所述工作电极包括第一基底，所述第一基底为圆形薄膜，所述对电极包括第二基底，所述第二基底为长条薄膜且与所述第一基底同心，具有形成与所述第一基底的圆周间隔设定距离的第二圆周的一部分的形状，所述参比电极包括第三基底，所述第三基底为长条薄膜，与所述第二基底的另一端间隔设定距离并与所述第二基底的长条形状一同形成所述第二圆周。
[0029]专利技术的效果
[0030]根据本专利技术的实施例，可以提供一种佩戴时能够以微创减轻使用者的疼痛的微针生物传感器。
[0031]根据本专利技术的实施例，可以提供一种能够改善贴附后的边缘翘起现象的薄膜型微针生物传感器。
[0032]根据如上所述构成的本专利技术的实施例，可以提供一种佩戴时能够减轻使用者的疼痛的同时进行正确感应且最适合皮肤表面形状的微针生物传感器及其制造方法。
附图说明
[0033]图1是示出根据本专利技术实施例的微针生物传感器的图。
[0034]图2是示出微针生物传感器制造工艺的流程图。
[0035]图3是示出PLA微针生物传感器制造工艺中的热压印工艺的流程图。
[0036]图4是示出亚克力微针生物传感器制造工艺中的UV压印工艺的流程图。
[0037]图5是示出执行图2的步骤S12的结果的图。
[0038]图6至8是示出执行图2的步骤S13的结果的图。
[0039]图9和10是示出在针上镀铂黑(Pt
‑
black)的状态的图。
[0040]图11是示出在铂黑上涂覆全氟磺酸(Nafion)的状态的图。
[0041]图12是示出涂覆银/氯化银(Ag/AgCl)及全氟磺酸的状态的图。
[0042]图13和14示出利用根据本专利技术实施例的微针生物传感器测量葡萄糖的曲线。
具体实施方式
[0043]下面将参照附图详细说明本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微针生物传感器，所述微针生物传感器包括：工作电极、对电极以及参比电极，所述工作电极包括：第一基底，所述第一基底为圆形薄膜；多个微针，所述多个微针在所述第一基底上垂直突出；及第一布线，所述第一布线从所述第一基底的圆周的一端延伸；所述对电极包括：第二基底，所述第二基底为长条薄膜且与所述第一基底同心，具有形成与所述第一基底的圆周间隔设定距离的第二圆周的一部分的形状；多个微针，所述多个微针在所述第二基底上垂直突出；及第二布线，所述第二布线从第二基底的一端延伸以与所述第一布线水平配置；所述参比电极包括：第三基底，所述第三基底为长条薄膜，与所述第二基底的另一端间隔设定距离，并与所述第二基底的长条形状一同形成第二圆周；多个微针，所述多个微针在所述第三基底上垂直突出；及第三布线，所述第三布线从所述第三基底的一端延伸。2.根据权利要求1所述的微针生物传感器，其特征在于，所述第二基底占所述第二圆周的3/4，所述第三基底占所述第二圆周的1/4。3.根据权利要求1所述的微针生物传感器，其特征在于，所述第一布线从所述第一基底的圆周的一端垂直延伸，所述第二布线从所述第二基底的一端延伸以与所述第一布线水平配置，所述第三布线从所述第三基底的一端延伸以与所述第一布线水平配置。4.一种微针生物传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：a)在固体树脂块形成分别与工作电极、对电极和参比电极的微针形状相应的凹槽而形成模...

【专利技术属性】
技术研发人员：安埈永，张恩姬，
申请(专利权)人：株式会社阿尔比缇，
类型：发明
国别省市：