[发明专利]生物传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年11月30日提交的韩国专利申请2006-120043的优先权，该申请的全部内容在此并入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种生物传感器，更确切地说，涉及一种电化学测定生物样品中所含的分析物的生物传感器。

背景技术

生物传感器由电极系统和酶反应物层组成，其中，电极系统具有通过丝网印刷而在绝缘衬底上形成的多个电极，酶反应物层由在电极系统上形成的亲水聚合物、氧化还原酶和电子受体组成。US 5,171,689和5,387,328中公开了生物传感器电化学测定样品中所含的分析物。

一般而言，生物传感器包括工作电极和参比电极。例如，根据以下反应方程式，电化学传感器利用氧化还原酶和电子传递介质测定分析物：

[反应方程式]

分析物+酶(还原的)+电子传递介质(氧化的)→产物+酶(氧化的)+电子传递介质(还原的)

反应方程式说明由与样品所含的分析物反应而产生的还原的电子传递介质与样品所含的分析物的浓度成比例。相对于参比电极，将预定电压施加在工作电极上以氧化所述还原的电子传递介质。与此同时，产生氧化电流，由氧化电流的量能够测定出样品中所含的分析物的量。

当碳制的工作电极中发生氧化反应时，碳制的参比电极中发生还原反应。然而，当生物样品注入到酶反应物层上时，如果工作电极和参比电极彼此位置很接近，参比电极上的电子传递受体(还原的)能够扩散到工作电极上。更确切地说，当电极彼此之间位置接近的时候，由于工作电极上产生的氧化电流的量不正常，因此在电极中发生测定误差。因此，工作电极和参比电极需要彼此分隔开预定的距离。

然而，如果工作电极和参比电极彼此间的位置过远时，工作电极和参比电极间的衬底暴露区域变得很大。通常情况下，酶溶液在碳制电极上涂布良好，但在绝缘衬底上涂布得很差，因为绝缘衬底对水的表面张力大于对碳的表面张力。此外，由于绝缘衬底与碳制电极的附着能力高于与干燥的酶反应物层的附着能力，干燥的酶反应物层从衬底剥离的程度大于从电极剥离的程度。因此，存在一个问题，即，当注入生物样品时，形成于电极上的酶反应物层可能被冲洗掉。

发明内容

本发明提供一种生物传感器，在生物样品注入到酶反应物层时，该传感器能够使生物样品迅速地被吸收，同时通过防止生物样品所含的酶从工作电极或参比电极上冲洗掉而使测量误差最小化。

本发明还提供一种能够防止酶反应物层从下部绝缘衬底或绝缘膜上剥离的生物传感器。

本发明的附加特征将在下面的描述中阐明，部分地从下述描述中显而易见，也可从本发明的实施中了解。

本发明公开一种用于测定样品中所含的分析物的生物传感器，该传感器包括：下部绝缘衬底(substrate)，该下部绝缘衬底具有形成在其上的、通过引线连接到引线端子的工作电极和参比电极的，以及形成在电极上以与样品中所含的分析物反应的酶反应物层；间隔物，该间隔物位于下部衬底和上部衬底之间并附着于下部衬底和上部衬底，并且具有样品引入区以引导样品经过酶反应物层而到达电极；上部绝缘衬底，该上部绝缘衬底通过间隔物而面向下部绝缘衬底，其中，下部绝缘衬底上形成有模拟电极(dummy electrode)，该模拟电极与工作电极和参比电极分隔开，同时固定酶反应物层并且不与所述引线相连。

各个电极可以由碳、石墨、铂-碳、银、金、钯或铂制成。

应了解到，上述的一般性描述和下面的详细描述都是示范性和说明性的，意为对本发明的权利要求做进一步的说明。

附图说明

附图加深了对本发明的理解并且并入说明书中、组成说明书的一部分，附图描述了本发明的实施方式，并且与该说明一起解释本发明的原理。

图1是根据本发明的示范性实施方式的生物传感器的分解透视图；

图2是根据本发明的示范性实施方式的生物传感器的局部平面图；

图3是根据本发明的示范性实施方式的下部绝缘衬底的平面图；

图4是根据本发明的示范性实施方式的下部绝缘衬底的平面图；

图5是根据本发明的示范性实施方式的生物传感器的分解透视图；

图6是根据本发明的示范性实施方式的生物传感器的横截面图；

图7和8是如图6所示的根据本发明的示范性实施方式的生物传感器的局部放大图；

图9是描述根据本发明的示范性实施方式的生物传感器的效果的示意图。

具体实施方式