CN110678122A

Analyte sensors and methods for fabricating analyte sensors

Abstract

The present invention provides an analyte sensor and a method for manufacturing the analyte sensor. In an exemplary embodiment, a planar flexible analyte sensor includes a flexible base layer and a first electrode formed from a sputtered platinum layer on the base layer. In addition, the analyte sensor includes an insulating dielectric layer above the base layer, wherein the insulating dielectric layer exposes a portion of the first electrode. In addition, the analyte sensor includes an electrochemical sensing stack above the exposed portion of the first electrode, which includes a glucose oxidase layer above the sputtered platinum layer and a glucose confinement membrane above the glucose oxidase layer.

CN110678122A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 2

Term

11.4 yearsto projected expiry

Projected expiry 23 February 2038, counted from filing; an application has no term until it is granted.

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20 claims: 2 independent, 18 dependent

  1. 1
    一种平面柔性分析物传感器,包括: 柔性基底层; 第一电极,所述第一电极由所述基底层上的溅射铂层形成; 绝缘电介质层,所述绝缘电介质层在所述基底层上方,其中所述绝缘电介质层使所述 第一电极的部分暴露;和 电化学感测叠堆,所述电化学感测叠堆在所述第一电极的所述暴露部分上方并且包 括: 葡萄糖氧化酶层,所述葡萄糖氧化酶层在所述溅射铂层上方;和 葡萄糖限制膜,所述葡萄糖限制膜在所述葡萄糖氧化酶层上方。
  2. 2
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,其中在所述电化学感测叠堆中,所述 葡萄糖氧化酶层在所述溅射铂层上,并且所述葡萄糖限制膜在所述葡萄糖氧化酶层上。
  3. 3
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,其中: 所述葡萄糖氧化酶层具有约3微米(um)至约6微米(um)的厚度;并且 所述葡萄糖限制膜具有约10微米(um)至约30微米(um)的厚度。
  4. 4
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,其中: 所述葡萄糖氧化酶层具有约4.2微米(um)至约4.4微米(um)的厚度;并且 所述葡萄糖限制膜具有约20微米(um)至约22微米(um)的厚度。
  5. 5
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,其中所述电化学感测叠堆还包括: 蛋白质层,所述蛋白质层在所述葡萄糖氧化酶层上;和 粘附促进层,所述粘附促进层在所述蛋白质层上,其中所述葡萄糖限制膜设置在所述 粘附促进层上。
  6. 6
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,还包括由所述基底层上的溅射铂层 形成的第二电极。
  7. 7
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,还包括: 第二电极,所述第二电极由所述基底层上的溅射铂层形成;和 银/氯化银油墨层,所述银/氯化银油墨层在所述第二电极上。
  8. 8
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,其中: 所述基底层具有第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面; 所述第一电极由所述基底层的所述第一侧面上的溅射铂层形成;并且 所述平面柔性分析物传感器还包括由所述基底层的所述第二侧面上的银/氯化银油墨 层形成的第二电极。
  9. 9
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,其中所述柔性基底层为聚酯。
  10. 10
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,还包括在所述溅射铂层上方的保护 层,其中所述葡萄糖氧化酶层在所述保护层上方。
  11. 11
    根据权利要求1所述的平面柔性分析物传感器,还包括在所述溅射铂层上的保护 层,其中所述葡萄糖氧化酶层在所述保护层上,并且其中所述葡萄糖限制膜在所述葡萄糖 氧化酶层上。
  12. 12
    一种分析物传感器,包括: 聚酯基底; 铂层,所述铂层在所述聚酯基底上; 保护层,所述保护层在所述铂层上;和 电化学感测叠堆,所述电化学感测叠堆在所述铂层上。
  13. 13
    根据权利要求12所述的分析物传感器,其中所述葡萄糖氧化酶层在所述保护层上, 并且其中所述葡萄糖限制膜在所述葡萄糖氧化酶层上。
  14. 14
    根据权利要求12所述的分析物传感器,其中所述电化学感测叠堆包括: 葡萄糖氧化酶层,所述葡萄糖氧化酶层在所述铂层上方;和 葡萄糖限制膜,所述葡萄糖限制膜在所述葡萄糖氧化酶层上方。
  15. 15
    根据权利要求12所述的分析物传感器,其中所述电化学感测叠堆包括: 葡萄糖氧化酶层,所述葡萄糖氧化酶层在所述保护层上;和 葡萄糖限制膜,所述葡萄糖限制膜在所述葡萄糖氧化酶层上。
  16. 16
    根据权利要求12所述的分析物传感器,其中所述电化学感测叠堆包括: 葡萄糖氧化酶层,所述葡萄糖氧化酶层在所述保护层上; 蛋白质层,所述蛋白质层在所述葡萄糖氧化酶层上; 粘附促进层,所述粘附促进层在所述蛋白质层上;和 葡萄糖限制膜,所述葡萄糖限制膜在所述粘附促进层上。
  17. 17
    根据权利要求12所述的分析物传感器,还包括: 第一电极,所述第一电极由所述聚酯基底上的所述铂层形成,其中所述电化学感测叠 堆位于所述第一电极上方; 第二电极,所述第二电极由所述聚酯基底上的所述铂层形成;和 银/氯化银油墨层,所述银/氯化银油墨层在所述第二电极上。
  18. 18
    根据权利要求12所述的分析物传感器,还包括: 第一电极,所述第一电极由所述聚酯基底上的所述铂层形成; 第二电极,所述第二电极由所述聚酯基底上的所述铂层形成; 银/氯化银油墨层,所述银/氯化银油墨层设置在所述第二电极上;和 绝缘电介质层,所述绝缘电介质层在所述基底层上方,其中所述绝缘电介质层使所述 第一电极的部分暴露和使在所述第二电极上方的所述银/氯化银油墨层的部分暴露,其中 所述电化学感测叠堆位于所述第一电极上方。
  19. 19
    根据权利要求12所述的分析物传感器,其中所述聚酯基底具有第一侧面和与所述 第一侧面相对的第二侧面,并且其中所述分析物传感器还包括: 第一电极,所述第一电极由所述聚酯基底的所述第一侧面上的所述铂层形成; 第二电极,所述第二电极由所述聚酯基底的所述第二侧面上的银/氯化银油墨层形成。
  20. 20
    一种平面柔性分析物传感器,包括: 聚酯基底层; 工作电极和参比电极,所述工作电极和所述参比电极由所述基底层上的溅射铂层形 成; 绝缘电介质层,所述绝缘电介质层在所述聚酯基底层和所述溅射铂层上方,其中所述 绝缘电介质层使所述工作电极的部分暴露并且使所述参比电极的部分暴露; 银/氯化银油墨,所述银/氯化银油墨在所述参比电极的暴露部分上; 葡萄糖氧化酶层,所述葡萄糖氧化酶层在所述工作电极的暴露部分上方;和 葡萄糖限制膜,所述葡萄糖限制膜在所述葡萄糖氧化酶层上方。 21.根据权利要求20所述的平面柔性分析物传感器,还包括由所述基底层上的所述溅 射铂层形成的对电极,其中所述对电极和所述工作电极形成工作/对电极对,并且其中所述 对电极通过对内距离与所述工作电极分离。 22 .根据权利要求21所述的平面柔性分析物传感器,其中所述平面柔性分析物传感器 包括多个工作/对电极对,其中每个对具有独立选择的对内距离。 23 .一种用于制造平面柔性分析物传感器的方法,所述方法包括: 将铂溅射到聚酯基底层上以形成铂层; 图案化所述铂层以形成工作电极和附加电极; 在所述基底层上方形成绝缘电介质层,其中所述绝缘电介质层形成有暴露所述工作电 极的部分和所述附加电极的部分的开口 ; 从所述基底层部分地分离各个传感器,其中每个单独的传感器通过插片连接到所述基 底层; 将酶层沉积在所述工作电极的暴露部分上方;以及 用葡萄糖限制膜涂覆所述工作电极。 24 .根据权利要求23所述的方法,其中所述附加电极包括对电极,其中每个工作电极与 对电极配对以形成工作/对电极对,并且其中在所述基底层上方形成所述绝缘电介质层包 括以在所述工作电极上方的相应开口与所述对电极上方的相应开口之间独立选择的对内 距离来形成每个工作/对电极对。 25 .根据权利要求23所述的方法,其中所述附加电极包括参比电极,并且其中所述方法 还包括在从所述基底层部分地分离所述各个传感器之前,在所述参比电极上方印刷银/氯 化银油墨。 26 .根据权利要求25所述的方法,其中图案化所述铂层以形成工作电极和参比电极包 括进行激光烧蚀工艺。 27. 根据权利要求25所述的方法,其中在所述参比电极上方印刷银/氯化银油墨包括在 所述参比电极上方丝网印刷银/氯化银油墨。 28. 根据权利要求25所述的方法,其中在所述参比电极上方印刷银/氯化银油墨包括在 所述参比电极上方旋转印刷银/氯化银油墨。 29 .根据权利要求25所述的方法,其中在所述基底层上方形成所述绝缘电介质层包括 印刷电介质材料以形成所述绝缘电介质层。 30. 根据权利要求25所述的方法,其中将所述酶层沉积在所述工作电极的暴露部分上 方包括旋转印刷所述酶层。 31. 根据权利要求25所述的方法,其中将所述酶层沉积在所述工作电极的暴露部分上 方包括通过基于气溶胶印刷的方法沉积所述酶层。 32 .根据权利要求25所述的方法,其中将铂溅射到所述聚酯基底层上以形成铂层包括 通过对所述聚酯基底层的表面改性来调节所述铂对所述聚酯基底层的粘附性。 33.根据权利要求25所述的方法,还包括在所述工作电极和所述参比电极上方形成保 护层。 CN 110678122 A 权 利 要 求 书 34 .一种用于制造平面柔性分析物传感器的方法,所述方法包括: 提供聚酯基底层,所述聚酯基底层具有溅射有铂层的第一侧面和具有与所述第一侧面 相对的第二侧面; 图案化所述铂层以形成工作电极; 在所述基底层的所述第一侧面上方形成绝缘电介质层,其中所述绝缘电介质层形成有 暴露所述工作电极的部分的开口 ; 在所述基底层的所述第二侧面上方印刷银/氯化银油墨; 从所述基底层部分地分离各个传感器,其中每个单独的传感器通过插片连接到所述基 底层;以及 将酶层沉积在所述工作电极的暴露部分上方;以及 用葡萄糖限制膜涂覆所述工作电极。 35 .根据权利要求34所述的方法,其中图案化所述铂层以形成工作电极包括进行激光 烧蚀工艺。 36 .根据权利要求34所述的方法,其中在所述基底层的所述第二侧面上方印刷银/氯化 银油墨包括在所述基底层的所述第二侧面上方丝网印刷银/氯化银油墨。 37 .根据权利要求34所述的方法,其中在所述基底层的所述第二侧面上方印刷银/氯化 银油墨包括在所述基底层的所述第二侧面上旋转印刷银/氯化银油墨。 38 .根据权利要求34所述的方法,其中在所述基底层的所述第一侧面上方形成所述绝 缘电介质层包括印刷电介质材料以形成所述绝缘电介质层。 39 .根据权利要求34所述的方法,其中将所述酶层沉积在所述工作电极的暴露部分上 方包括旋转印刷所述酶层。 40. 根据权利要求34所述的方法,其中将所述酶层沉积在所述工作电极的暴露部分上 方包括通过基于气溶胶印刷的方法沉积所述酶层。 41. 根据权利要求34所述的方法,还包括在所述聚酯基底层的所述第一侧面上的所述 工作电极上方形成保护层。 42 .一种用于在卷对卷工艺中制造分析物传感器的方法,所述方法包括: 提供聚酯基底卷,所述聚酯基底卷具有涂覆有铂层的第一侧面; 将所述聚酯基底从所述卷进料至电极图案化阶段; 图案化所述铂层以形成工作电极和参比电极; 将所述聚酯基底进料至绝缘阶段; 在所述聚酯基底上方形成绝缘电介质层; 将所述聚酯基底进料至绝缘固化阶段; 固化所述绝缘电介质层; 将所述聚酯基底进料至油墨印刷阶段; 将银/氯化银油墨沉积在所述参比电极上方; 将所述聚酯基底进料至干燥阶段; 干燥所述银/氯化银油墨; 将所述聚酯基底进料至保护阶段; 将保护材料沉积在所述工作电极和所述参比电极上方; CN 110678122 A 权 利 要 求 书 将所述聚酯基底进料至保护层固化阶段; 固化所述保护材料以在所述工作电极和所述参比电极上方形成保护层; 将所述聚酯基底进料至冲压阶段; 冲压所述聚酯基底以形成条带,其中每个条带通过插片连接到剩余的聚酯基底料片, 并且其中每个传感器包括工作电极和参比电极; 将剩余的聚酯基底进料至酶沉积阶段; 在所述工作电极上方沉积酶层; 将剩余的聚酯基底进料至酶固化阶段; 固化所述酶层; 将剩余的聚酯基底进料至膜形成阶段;以及 用葡萄糖限制膜涂覆所述工作电极。 43 .根据权利要求42所述的方法,其中图案化所述铂层以形成工作电极和参比电极包 括用紫外激光束进行激光烧蚀。 44 .根据权利要求42所述的方法,其中在所述聚酯基底上方形成绝缘电介质层包括在 所述聚酯基底上方旋转印刷绝缘电介质材料。 45.根据权利要求42所述的方法,其中将银/氯化银油墨沉积在所述参比电极上方包括 在所述参比电极上方旋转印刷银/氯化银油墨。 46 .根据权利要求42所述的方法,其中在所述工作电极上方沉积酶层包括在所述工作 电极上方旋转印刷酶。 47 .根据权利要求42所述的方法,其中用葡萄糖限制膜涂覆所述工作电极包括将所述 葡萄糖限制膜狭缝式涂覆或浸涂到所述工作电极上方。
Independent claims20