[发明专利]一种集成生物传感器芯片

权利要求书

1.一种集成生物传感器芯片，其特征在于，包括：

基板，其上包含通孔阵列；

若干个电极针脚，插入所述基板的通孔，固定在所述基板中；

若干个电极镀层，镀于所述电极针脚的上端面，形成电极单元；

若干个促电化学反应酶包被层，包被在所述电极镀层的上表面，依据待测物质的不同而不同，所述酶包被层用于促进待测物相关的电化学反应发生，产生电信号；

培养隔离支架，贴合在所述基板上，在不覆盖所述电极镀层的情况下形成分隔腔室，每个分隔腔室中含有由两个以上电极单元组成的一个传感器单元；

与所述传感器单元的数量相同的仿生组织单元，位于所述分隔腔室中，用于提供仿生组织及培养液环境，能够代谢产生待测产物，通过添加理化刺激，实现仿生组织单元的环境控制，模拟药物反应、疗法反应和病理反应。

2.如权利要求1所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述基板为PCB电极基板。

3.如权利要求1所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述电信号包括响应待测物浓度的电信号。

4.如权利要求1所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述通孔为沉头通孔，所述电极针脚与所述沉头通孔相适配，所述电极针脚的下部穿过所述沉头通孔的细孔端，所述电极针脚的上部固定在所述沉头通孔的粗孔端。

5.如权利要求4所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述沉头通孔的尺寸为粗端长度0.05～0.2mm、直径φ0.6～1mm，细端长度1～2mm、直径φ0.1～0.5mm。

6.如权利要求1所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述传感器单元包括三个电极单元，分别为一个工作电极、一个对电极和一个参比电极，或者包括两个电极单元，分别为一个工作电极和一个对电极。

7.如权利要求6所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，在所述工作电极上的所述电极镀层的材料为Au，在所述参比电极和所述对电极上的所述电极镀层的材料选自Ag和AgCl。

8.如权利要求1至7任一项所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述通孔阵列在横纵方向上等距设置。

9.如权利要求8所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述通孔阵列的孔距为0.6～1mm。

10.如权利要求1至7任一项所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述电极针脚与所述通孔的配合方式为间隙配合，通过钎焊或热熔胶实现粘合。

11.如权利要求10所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述电极针脚细端长度超出细端孔的长度1～2mm。

12.如权利要求1至7任一项所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述电极镀层采用蒸镀，所述电极针脚的材料为镀金铜。

13.如权利要求1至7任一项所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述培养隔离支架通过增材制造的方法打印在所述基板上。

14.如权利要求6至7任一项所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述仿生组织单元包括含细胞的生物支架、细胞微球、活体切片和/或细胞凝胶，所述工作电极能够实现氧气、葡萄糖、乳酸、白蛋白、pH、尿素的测量。

15.如权利要求1至7任一项所述的集成生物传感器芯片，其特征在于，所述促电化学反应酶包被层通过微滴喷射打印或水凝膜贴敷的方式包被在所述电极镀层上，所述电极镀层上的所述促电化学反应酶包被层在损耗后，能够在清洗之后重新包被新的促电化学反应酶包被层，实现所述电极单元的重复使用。