TWI408366B - 具有縮減樣本體積的電化學測試感測器 - Google Patents
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Description
本發明整體而言係關於電化學測試感測器，更特定言之係關於一種適於判定一分析物之濃度的測試感測器。
諸如糖尿病的醫學病症要求罹患此病症之人定期自我監測個人之血糖濃度水準。監測血糖濃度水準之目的是判定個人血糖濃度水準然後依據此水準是過高或太低而採取矯正行動以將此水準帶回一正常範圍內。疏於採取矯正行動可能對此人有很嚴重的醫學方面影響。
一種監測個人血糖水準的方法是利用一可攜式測試裝置。此等裝置的可攜式本質讓使用者能夠在不同場所方便地測試其血糖水準。有一種裝置利用電化學測試感測器獲取並分析血液樣本。該測試感測器通常包含一用以接收血液樣本的毛細通道及複數個電極。有一些電化學測試感測器裝置具有比最佳期望大小還大的毛細通道。毛細通道越大，需要從個人取得更多血液以裝滿該通道。由於自個人抽取血液會令人不快，故亦期望縮減毛細通道之大小以使所需血液較少。但是，必須要有夠多的血液覆蓋並激活電化學測試感測器使用之複數個電極。因此，需要一種具備一較小毛細通道而不損及分析物濃度判斷之準確度的電化學測試感測器。
依據一實施例，一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器包括一基座、一介電層、一試劑層、及一蓋。該基座提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極。該介電層形成一穿透的介電窗。該試劑層包含一適於與該分析物發生反應的酵素。該蓋適於與該基座匹配且適於協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該測試樣本導引至該空間的開口。該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間。該工作電極在一維度中由該介電窗界定。該反電極在一維度中由該介電窗和該毛細空間界定。
依據一實施例，一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器包括一基座、介電層、一試劑層、及一蓋。該基座提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極。該介電層形成一穿透的介電窗。該試劑層包含一適於與該分析物發生反應的酵素。該蓋適於與該基座匹配且適於協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口。該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間。該反電極之寬度的至少一部分大於該工作電極之寬度。
依據一種方法，利用一測試感測器判定一流體樣本內之一分析物濃度。提供一電化學測試感測器，該感測器包含一基座、一介電層、一試劑層、及一蓋。該基座提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極。該介電層形成一穿透的介電窗。該試劑層包含一適於與該分析物發生反應的酵素。該蓋適於與該基座匹配且適於協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該測試樣本導引至該空間的開口。該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間。該反電極之寬度的至少一部分大於該工作電極之寬度。該試劑層經由該毛細空間碰觸該流體樣本。一電信號因應該分析物之存在而產生於該測試感測器中。從該電信號判定該分析物之一水準。
依據另一實施例，一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器包括一基座、一隔片層、一試劑層、及一蓋。該基座提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極。該隔片層形成一穿透的隔片窗。該試劑層包含一適於與該分析物發生反應的酵素。該蓋適於與該基座及該隔片層匹配以協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口。該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間。該工作電極在一維度中由該介電窗界定。該反電極在一維度中由該介電窗和該毛細空間界定。
依據更另一實施例，一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器包括一基座、一隔片層、一試劑層、及一蓋。該基座提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極。該隔片層形成一穿透的隔片窗。該試劑層包含一適於與該分析物發生反應的酵素。該蓋適於與該基座及該隔片層匹配以協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口。該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間。該反電極之寬度的至少一部分大於該工作電極之寬度。
依據另一種方法，利用一測試感測器判定一流體樣本內之一分析物濃度。提供一電化學測試感測器，該感測器包含一基座、一試劑層、一隔片層、及一蓋。該基座提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極。該隔片層形成一穿透的隔片窗。該試劑層包含一適於與該分析物發生反應的酵素。該蓋適於與該基座及該隔片層匹配以協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口。該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間。該反電極之寬度的至少一部分大於該工作電極之寬度。該試劑層經由該毛細空間碰觸該流體樣本。一電信號因應該分析物之存在而產生於該測試感測器中。從該電信號判定該分析物之一水準。
本發明針對一種電化學測試感測計量器，其適於被放到一計量器或一儀器內並協助判定一體液樣本內之一分析物濃度。本發明之電化學感測器協助縮減正確判定分析物濃度所需要的流體樣本體積。該體液樣本可用一穿刺裝置收集。
可被收集之分析物之類型的實例包含葡萄糖，脂質分布(例如膽固醇、三酸甘油酯類、LDL、及HDL)，微蛋白，血紅素A1C
，果糖，乳酸鹽，或膽紅素。設想中亦可能判定其他分析物濃度。此等分析物舉例來說可為處於下列物內：全血樣本，血清樣本，血漿樣本，其他體液譬如ISF(間質流體)和尿液，及非體液。在本說明書中，"濃度"一辭意指一分析物濃度、活性(例如酵素類和電解質類)、滴定度(例如抗體類)、或任何其他用來測量期望分析物的度量濃度。
一開始參照圖1－3，一電化學測試感測器34包含一絕緣基座36，一計量器接觸區38，複數個電極40、42和44，一介電層48，一試劑層52及一蓋54。圖3中之複數個電極包含一工作電極40、一反電極42和一觸發電極44。電化學測試感測器34可為依序印製，譬如藉由一絹印技術印製。設想中該電化學測試感測器亦可由其他方法形成。
圖1之試劑層52的功能是使流體測試樣本內之一分析物(譬如葡萄糖)化學計量地轉變成一可就其產生之電流讓工作電極40和反電極42之組件測量的可電化學測量化學物。試劑層52通常包含一酵素和一電子受體。該酵素與分析物發生反應以在工作電極和反電極40、42上產生流動電子。舉例來說，若待判定之分析物是葡萄糖，則試劑層可包含葡萄糖氧化酶或葡萄糖脫氫酶。試劑層52內之酵素可與一親水性聚合物譬如聚(氧化乙烯)或其他聚合物類譬如聚乙烯氧化物(PEO)、羥乙基纖維素(HEC)、羧甲基纖維素(CMC)、及聚醋酸乙烯酯(PVA)結合。該電子受體(譬如鐵氰鹽)將流動電子載送至工作電極40之表面。
圖1和4a之介電層48限制最終形成的導電面積。特定言之，圖1和4a之介電層48形成一介電窗50，該介電窗界定工作電極40並協助部分地界定反電極42，詳見下文。介電窗50包含一第一介電窗區段50a、一第二介電窗區段50b和一第三介電窗區段50c。該介電層可由多種方法形成，譬如一壓敏黏著劑之印刷或模切。設想中該介電層亦可由其他方法形成。
工作電極40和反電極42協助電化學地判定分析物濃度。在一實施例中，工作電極40和反電極42包括碳之非晶形式和石墨形式之一混合物，該混合物經選擇為電化學活性且在該等電極與該等電極經由計量器接觸區38操作性連接的計量器或儀器之間提供一低電阻路徑。在另一實施例中，工作電極40和反電極42包括碳和銀之一混合物。設想中該工作電極和反電極亦可由有助於向該等電極操作性連接之計量器或儀器提供一電路徑的其他材料製成。設想中亦可添加附加導體。舉例來說，在圖1中，第一和第二導體70、71包括一高導電率碳－銀墨水，此墨水可經印刷以更進一步減小從工作電極和反電極40、42到計量器接觸區38的電阻。
在圖1之電化學感測器34中，視需要使用的觸發電極44協助判定是否已有一夠多的流體樣本(譬如血液)被放到電化學測試感測器34上。設想中電化學感測器亦可包含其他電極，譬如一未充滿電極、血球容積偵測電極或其他電極。
仍參照圖1，蓋54在基座36上方形成一凹形空間56，且位於其上的組件最終會形成一毛細空間或通道(參見圖2和4a之毛細空間或通道58)。蓋54可藉由浮花壓印一可變形扁平材料片然後以一密封作業結合蓋54與基座36而形成。構成蓋54的材料可為一可變形聚合物薄片材料(譬如聚碳酸酯或可浮花壓印級之聚對苯二甲酸乙二酯)，或是乙二醇改性聚對苯二甲酸乙二酯。設想中亦可用其他材料形成該蓋。
構成蓋54的材料可經穿孔以提供至少一通風口60a、60b。最好要有通風口60a、60b，因為其協助防止或抑制氣塞效應(air－lock)。藉由防止或抑制氣塞效應，一流體樣本比較能夠以一及時方式進入毛細通道58。
如圖4a所示，毛細通道58在工作電極40之處的寬度W1大於第二介電窗區段50b的寬度W2。寬度W1應當是一足以確保第二介電窗區段50b於正常生產組裝容差下完全留在毛細通道58內的寬度。舉例來說，在圖4a中，毛細通道58之寬度W1約為第二介電窗區段50b之寬度W2的兩倍。毛細通道之寬度通常是協助形成工作電極之介電窗區段之寬度的約1.2倍至約5倍。藉由使第二介電窗區段50b完全留在毛細通道58內，工作電極40之定義面積保持恆定。工作電極之面積保持大致相同對於得到分析物之一準確讀數來說很重要。
適合用於圖1絕緣基座36的材料包含聚合材料類，譬如聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、尺寸安定的乙烯基和丙烯酸聚合物類、及以上之混合物。該絕緣基座可由金屬箔結構譬如尼龍/鋁/聚氯乙烯層壓物形成。設想中亦可用其他材料形成該絕緣基座。
蓋54和基座36可由多種方法密封在一起。舉例來說，蓋54和基座36可藉由音波熔接方式密封在一起，其中首先使基座36與蓋54對準然後在一振動加熱密封構件或號角與一靜止顎夾之間將其壓在一起。在此方法中，號角經造型為僅與蓋54之平坦無浮花壓印區域進行接觸。利用來自一晶體或其他傳感器的超音波能量激勵該金屬號角中的振動。此機械能量在聚合物接合處以熱的形式發散，允許熱塑性材料結合。在另一方法中，蓋54和基座36係利用蓋54底側上之一黏性材料接合。設想中亦可利用其他方法來附接該蓋與該基座。
回頭參照圖4a，工作電極40和反電極42被更詳細示出。反電極42可相對於工作電極40改變大小以吸收過程中發生的任何振動。換句話說，反電極42之面積並非相對於工作電極40為固定，其被容許在一可容許範圍以內變動。但反電極42被要求要相對於工作電極40維持一最小大小。特定言之，為了正確運作，反電極42之面積必須相對於工作電極之面積高於某一最小面積。舉例來說，反電極之面積通常至少是工作電極之面積的約5%至約10%。反電極之面積通常是工作電極之面積的約25%至約350%。舉例來說，如果工作電極之面積被固定在0.65 mm2
，則反電極之面積通常在約0.13 mm2
至約2.5 mm2
的範圍內。
圖4a之反電極42的一部分橫跨毛細通道58之全寬。藉由使反電極42之全寬之至少一部分橫跨毛細通道58，毛細通道58可被製造成較小而反電極仍具有一合意面積。藉由縮減毛細通道58之大小，需要的測試流體體積變少。在此實施例中，毛細通道約小於1 μL。設想中該毛細通道可為更小，譬如小於約0.85 μL或甚至更小於約0.75 μL。
參照圖4b，反電極42已被放大以示出協助形成反電極42的組件。特定言之，外部部分42a－42m形成反電極42之外周。區段42a係由導電墨水放到基座36上的初始配置形成。區段42b、42c、42d、42e係由第三介電窗區段50c形成。區段42f、42g係由毛細通道58之側面58a、58b(參見圖4a)形成。區段42h、42i、42j、42k係由通風口60a、60b形成。區段42m係由毛細通道58之一末端58c(參見圖4a)形成。因此，在此實施例中，反電極在一維度中係藉由墨水之配置形成，且由介電窗區段、毛細通道及通風口在另一維度中協助界定該反電極。圖4b之反電極42的形狀是一大致"T"字的形狀。
設想中該反電極亦可由較少組件形成。參看圖4c，一依據另一實施例之反電極142大致呈矩形。反電極142在一維度中係由墨水之配置形成且第二維度係由一介電窗區段和一毛細通道形成。參照圖4d，其示出一依據另一實施例之反電極242。反電極242在一維度中係由墨水之配置形成且第二維度係由一介電窗區段、一毛細通道、及複數個通風口形成。參照圖4e，其示出一依據更另一實施例之反電極342。反電極342在一維度中係由墨水之配置形成且第二維度係由一介電窗區段和一毛細通道形成。另一反電極實施例以反電極442示於圖4f中。設想中反電極之形狀可為圖式所示以外的形狀，包含多邊形及非多邊形形狀。但最好反電極之形狀是一大致填滿毛細通道的形狀以便實現毛細通道大小之縮減。
本發明之工作電極的設計並不侷限於搭配一形成一凹形空間之立體浮花壓印蓋譬如蓋54使用。依據本發明亦可採用其他方式在一電化學測試感測器之一工作電極上方形成一凹形空間。舉例來說，圖5例示一依據另一實施例的電化學測試感測器134。電化學測試感測器134包含基座36、一計量器接觸區38、工作電極40、反電極42、及試劑層52。電化學測試感測器134更包含一蓋154和一隔片160。隔片160包含一形成於其內的隔片開口162。隔片開口162在蓋154與隔片160和基座36匹配時協助形成毛細通道或空間。電化學測試感測器134的運作方式與電化學測試感測器34大致相同，主要差異在於形成隔片開口162之方法相較於形成凹形空間48之方法。
參照圖6，其例示另一電化學測試感測器(電化學測試感測器234)。電化學測試感測器234的運作方式與上文有關電化學測試感測器34、134所述相似。電化學測試感測器234除了不包含介電層之外與電化學測試感測器134相同。
實施例A
一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器，該電化學測試感測器包括：一基座，其提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極；一介電層，其形成一穿透的介電窗；一試劑層，其包含一適於與該分析物發生反應的酵素；及一蓋，其適於與該基座匹配且適於協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口，其中該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間，其中該工作電極在一維度中由該介電窗界定，其中該反電極在一維度中由該介電窗和該毛細空間界定。
實施例B
如實施例A之電化學測試感測器，其中該蓋更形成至少一通風口，該反電極在該一維度中更由該至少一通風口界定。
實施例C
如實施例A之電化學測試感測器，其中該反電極延伸橫越該毛細空間之全寬。
實施例D
如實施例A之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖氧化酶。
實施例E
如實施例A之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖脫氫酶。
實施例F
如實施例A之電化學測試感測器，其中該反電極大致呈T字形。
實施例G
如實施例A之電化學測試感測器，其中該反電極是一多邊形形狀。
實施例H
如實施例A之電化學測試感測器，其中該反電極是一非多邊形形狀。
實施例I
如實施例A之電化學測試感測器，其中該毛細空間之容積小於約1 μL。
實施例J
如實施例A之電化學測試感測器，其更包含一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
實施例K
一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器，該電化學測試感測器包括：一基座，其提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極；一介電層，其形成一穿透的介電窗；一試劑層，其包含一適於與該分析物發生反應的酵素；及一蓋，其適於與該基座匹配且適於協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口，其中該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間，其中該反電極之寬度的至少一部分大於該工作電極之寬度。
實施例L
如實施例K之電化學測試感測器，其中該反電極在一維度中由該介電窗和該毛細空間界定。
實施例M
如實施例L之電化學測試感測器，其中該反電極在一維度中由該毛細空間之一末端和多個側面界定。
實施例N
如實施例K之電化學測試感測器，其中該蓋更形成至少一通風口。
實施例O
如實施例K之電化學測試感測器，其中該反電極延伸橫越該毛細空間之全寬。
實施例P
如實施例K之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖氧化酶。
實施例Q
如實施例K之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖脫氫酶。
實施例R
如實施例K之電化學測試感測器，其中該反電極大致呈T字形。
實施例S
如實施例K之電化學測試感測器，其中該反電極是一多邊形形狀。
實施例T
如實施例K之電化學測試感測器，其中該反電極是一非多邊形形狀。
實施例U
如實施例K之電化學測試感測器，其中該毛細空間之容積小於約1 μL。
實施例V
如實施例K之電化學測試感測器，其更包含一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
程序W
一種利用一測試感測器判定一流體樣本內之一分析物之濃度的方法，該方法包括以下步驟：提供一電化學測試感測器，該感測器包含一基座、一介電層、一試劑層、及一蓋，該基座提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極，該介電層形成一穿透的介電窗，該試劑層包含一適於與該分析物發生反應的酵素，該蓋適於與該基座匹配且適於協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口，該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間，且該反電極之寬度的至少一部分大於該工作電極之寬度；使該試劑層經由該毛細空間碰觸該流體樣本；因應該分析物之存在而在該測試感測器中產生一電信號；且從該電信號判定該分析物之一水準。程序X如程序W之方法，其中該電化學測試感測器是由一絹印技術形成。
程序Y
如程序W之方法，其中該分析物是葡萄糖。
程序Z
如程序W之方法，其中該工作電極在一維度中由該介電窗界定，且其中該反電極在一維度中由該介電窗和該毛細空間界定。
程序AA
如程序W之方法，其中該蓋更形成至少一通風口。
程序BB
如程序W之方法，其中該反電極延伸橫越該毛細空間之全寬。
程序CC
如程序W之方法，其中該反電極大致呈T字形。
程序DD
如程序W之方法，其中該反電極是一多邊形形狀。
程序EE
如程序W之方法，其中該反電極是一非多邊形形狀。
程序FF
如程序W之方法，其中該毛細空間之容積小於約1 μL。
程序GG
如程序W之方法，其中該電化學測試感測器更包含一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
實施例HH
一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器，該電化學測試感測器包括：一基座，其提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極；一隔片層，其形成一穿透的隔片窗；一試劑層，其包含一適於與該分析物發生反應的酵素；及一蓋，其適於與該基座及該隔片層匹配以協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口，其中該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間，其中該工作電極在一維度中由該介電窗界定，其中該反電極在一維度中由該介電窗和該毛細空間界定。
實施例II
如實施例HH之電化學測試感測器，其中該蓋更形成至少一通風口，該反電極在該一維度中更由該至少一通風口界定。
實施例JJ
如實施例HH之電化學測試感測器，其中該反電極延伸橫越該毛細空間之全寬。
實施例KK
如實施例HH之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖氧化酶。
實施例LL
如實施例HH之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖脫氫酶。
實施例MM
如實施例HH之電化學測試感測器，其中該反電極大致呈T字形。
實施例NN
如實施例HH之電化學測試感測器，其中該反電極是一多邊形形狀。
實施例OO
如實施例HH之電化學測試感測器，其中該反電極是一非多邊形形狀。
實施例PP
如實施例HH之電化學測試感測器，其中該毛細空間之容積小於約1 μL。
實施例QQ
如實施例HH之電化學測試感測器，其更包含一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
實施例RR
一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器，該電化學測試感測器包括：一基座，其提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極；一隔片層，其形成一穿透的隔片窗；一試劑層，其包含一適於與該分析物發生反應的酵素；及一蓋，其適於與該基座及該隔片層匹配以協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口，其中該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間，其中該反電極之寬度的至少一部分大於該工作電極之寬度。
實施例SS
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該反電極在一維度中由該介電窗和該毛細空間界定。
實施例TT
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該反電極在一維度中由該毛細空間之一末端和多個側面界定。
實施例UU
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該蓋更形成至少一通風口，該反電極在該一維度中更由該至少一通風口界定。
實施例VV
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該反電極延伸橫越該毛細空間之全寬。
實施例WW
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖氧化酶。
實施例XX
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖脫氫酶。
實施例YY
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該反電極大致呈T字形。
實施例ZZ
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該反電極是一多邊形形狀。
實施例AAA
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該反電極是一非多邊形形狀。
實施例BBB
如實施例RR之電化學測試感測器，其中該毛細空間之容積小於約1 μL。
實施例CCC
如實施例RR之電化學測試感測器，其更包含一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
程序DDD
一種利用一測試感測器判定一流體樣本內之一分析物之濃度的方法，該方法包括以下步驟：提供一電化學測試感測器，該感測器包含一基座、一試劑層、一隔片層、及一蓋，該基座提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極，該隔片層形成一穿透的隔片窗，該試劑層包含一適於與該分析物發生反應的酵素，該蓋適於與該基座及該隔片層匹配以協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口，該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間，且該反電極之寬度的至少一部分大於該工作電極之寬度；使該試劑層經由該毛細空間碰觸該流體樣本；因應該分析物之存在而在該測試感測器中產生一電信號；且從該電信號判定該分析物之一水準。
程序EEE
如程序DDD之方法，其中該電化學測試感測器是由一絹印技術形成。
程序FFF
如程序DDD之方法，其中該分析物是葡萄糖。
程序GGG
如程序DDD之方法，其中該工作電極在一維度中由該介電窗界定，且其中該反電極在一維度中由該介電窗和該毛細空間界定。
程序HHH
如程序DDD之方法，其中該蓋更形成至少一通風口。
程序III
如程序DDD之方法，其中該反電極延伸橫越該毛細空間之全寬。
程序JJJ
如程序DDD之方法，其中該反電極大致呈T字形。
程序KKK
如程序DDD之方法，其中該反電極是一多邊形形狀。
程序LLL
如程序DDD之方法，其中該反電極是一非多邊形形狀。
程序MMM
如程序DDD之方法，其中該毛細空間之容積小於約1 μL。
程序NNN
如程序DDD之方法，其中該電化學測試感測器更包含一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
儘管本發明容許有多種修改及替代樣式，今已在圖式中以舉例方式示出本發明之特定實施例及方法且於本說明書中詳細說明。但應理解到並不希望將本發明限制在本說明書揭示的特定樣式或方法，相反地，本發明意欲涵蓋落入由請求項定義之發明精神及範圍內的所有修改、等效物及替代物。
34．．．電化學測試感測器
36．．．絕緣基座
38．．．計量器接觸區
40．．．工作電極
42．．．反電極
42a－42m．．．反電極之外部部分
44．．．觸發電極
48．．．介電層
50．．．介電窗
50a．．．第一介電窗區段
50b．．．第二介電窗區段
50c．．．第三介電窗區段
52．．．試劑層
54．．．蓋
56．．．凹形空間
58．．．毛細通道
58a．．．毛細通道之側面
58b．．．毛細通道之側面
58c．．．毛細通道之末端
60a．．．通風口
60b．．．通風口
70．．．第一導體
71．．．第二導體
134．．．電化學測試感測器
142．．．反電極
154．．．蓋
160．．．隔片
162．．．隔片開口
234．．．電化學測試感測器
242．．．反電極
342．．．反電極
442．．．反電極
圖1是一依據一實施例之一電化學測試感測器的分解圖。
圖2是一圖1之已組裝電化學測試感測器的透視圖。
圖3是一圖1之已組裝電化學測試感測器的俯視圖。
圖4a是一圖3之已組裝電化學測試感測器的放大頂部部分。
圖4b是一圖3之已組裝電化學測試感測器之反電極的放大俯視圖。
圖4c是一依據另一實施例之一反電極的放大俯視圖。
圖4d是一依據更另一實施例之一反電極的放大俯視圖。
圖4e是一依據更另一實施例之一反電極的放大俯視圖。
圖4f是一依據另一實施例之一反電極的放大俯視圖。
圖5是一依據一實施例包含一隔片之一電化學測試感測器的分解圖。
圖6是一依據另一實施例包含一隔片之一電化學測試感測器的分解圖。
34．．．電化學測試感測器
36．．．絕緣基座
38．．．計量器接觸區
48．．．介電層
54．．．蓋
58．．．毛細通道
60a．．．通風口
60b．．．通風口
Claims (45)
- 一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器，該電化學測試感測器包括：一基座，其提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極；一介電層，其形成一穿透的介電窗；一試劑層，其包含一適於與該分析物發生反應的酵素；及一蓋，其適於與該基座匹配且適於協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口，其中該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間，其中該工作電極在一維度中由該介電窗界定，其中該反電極在一維度中由該介電窗的至少一部分和該毛細空間的至少一部分界定，該介電窗的該至少一部分係不同於該毛細空間的該至少一部分，其中該介電窗具有一維度，其不同於該毛細空間之一維度。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該蓋更形成至少一通風口，該反電極在該一維度中更由該至少一通風口界定。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該反電極延伸橫越該毛細空間之全寬。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖氧化酶。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖脫氫酶。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該反電極大致呈T字形。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該反電極是一多邊形形狀。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該反電極是一非多邊形形狀。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該毛細空間之容積小於約1 μL。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其更包含一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該蓋在該基座上方形成一凹形空間以協助形成該毛細空間。
- 如請求項11之電化學測試感測器，進一步包括一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該介電窗包括至少一第一區段及一第二區段，該第一區段具有一寬度，其不同於該第二區段的一寬度。
- 如請求項13之電化學測試感測器，其中該介電窗進一步包括一第三區段，該第三區段具有一寬度，其不同於該第一區段之寬度以及該第二區段之寬度。
- 如請求項13之電化學測試感測器，其中該工作電極於該一維度中藉由第一寬度界定。
- 如請求項15之電化學測試感測器，其中該介電窗的該第二區段位於該反電極的至少一部分上。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該介電窗的該維度係為一寬度且該毛細空間之該維度係為一寬度。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該反電極係至少部分藉由該毛細空間相對於該開口之一端界定。
- 如請求項1之電化學測試感測器，其中該反電極之寬度的至少一部分係大於該工作電極之寬度。
- 一種利用一測試感測器判定一流體樣本內之一分析物之濃度的方法，該方法包括以下步驟：提供一電化學測試感測器，該感測器包含一基座、一介電層、一試劑層、及一蓋，該基座提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極，該介電層形成一穿透的介電窗，該試劑層包含一適於與該分析物發生反應的酵素，該蓋適於與該基座匹配且適於協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口，該介電層和該試劑層位於該基座與該蓋之間，該工作電極藉由該介電窗界定於一維度之中，該反電極於一維度中藉由該介電窗的至少一部分與該毛細空間的至少一部分界定，該介電窗的該至少一部分與該毛細空間的該至少一部分不同，且該介電窗具有 一不同於該毛細空間之一維度之維度；使該試劑層經由該毛細空間碰觸該流體樣本；因應該分析物之存在而在該測試感測器中產生一電信號；且從該電信號判定該分析物之一水準。
- 如請求項20之方法，其中該電化學測試感測器是由一絹印技術形成。
- 如請求項20之方法，其中該分析物是葡萄糖。
- 如請求項20之方法，其中該工作電極在一維度中由該介電窗界定，且其中該反電極在一維度中由該介電窗和該毛細空間界定。
- 如請求項20之方法，其中該蓋更形成至少一通風口。
- 如請求項20之方法，其中該反電極延伸橫越該毛細空間之全寬。
- 如請求項20之方法，其中該反電極大致呈T字形。
- 如請求項20之方法，其中該反電極是一多邊形形狀。
- 如請求項20之方法，其中該反電極是一非多邊形形狀。
- 如請求項20之方法，其中該毛細空間之容積小於約1 μL。
- 如請求項20之方法，其中該電化學測試感測器更包含一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
- 如請求項20之方法，其中該蓋在該基座上方形成一凹形空間以協助形成該毛細空間。
- 如請求項20之方法，其中該電化學測試感測器進一步包括一隔片，該隔片位於該蓋與該試劑層之間。
- 一種用以偵測一流體測試樣本內之一分析物之濃度的電化學測試感測器，該電化學測試感測器包括：一基座，其提供一用於該流體測試樣本的流徑，在該基座之表面上具有適於與一電流偵測器電連通的一反電極和一工作電極；一試劑層，其包含一適於與該分析物發生反應的酵素；及一蓋，其適於與該基座匹配以協助形成一毛細空間，該毛細空間具備一用以將該流體測試樣本導引至該空間的開口，其中該試劑層位於該基座與該蓋之間，其中該反電極係至少部分藉由該毛細空間相對於該開口之一端所界定。
- 如請求項33之電化學測試感測器，進一步包含位於該蓋與該試劑層之間的一隔片。
- 如請求項34之電化學測試感測器，其中該毛細空間相對於該開口之該端係至少部分藉由該隔片所界定。
- 如請求項33之電化學測試感測器，其中該蓋在該基座上方形成一凹形空間以協助形成該毛細空間。
- 如請求項36之電化學測試感測器，其中該毛細空間相對於該開口之該端係至少部分藉由該凹形空間所界定。
- 如請求項33之電化學測試感測器，進一步包含位於該基座與該蓋之間的一介電層，該介電層形成一穿透之介電窗。
- 如請求項38之電化學測試感測器，其中該反電極於一維度中係藉由該介電窗及該毛細空間界定。
- 如請求項33之電化學測試感測器，其中該蓋進一步形成至少一通風口。
- 如請求項33之電化學測試感測器，其中該反電極延伸橫越該毛細空間的全寬。
- 如請求項33之電化學測試感測器，其中該試劑層包含葡萄糖氧化酶。
- 如請求項33之電化學測試感測器，該反電極大致呈T字形。
- 如請求項33之電化學測試感測器，該反電極是一非多邊形形狀。
- 如請求項33之電化學測試感測器，其中該反電極之寬度的至少一部分係大於該工作電極之寬度。
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