诸如发送器 单元的另一装置。虽然图4的实施方式示出了在基座404的相同的表面上的三个并排电极， 但也可构想其它配置，例如，更少或更多的电极、一些或所有电极位于基座的不同表面上或 存在于另一基座上、一些或所有电极堆叠在一起、一些或所有电极缠绕在一起（例如，一个 电极环绕或绕另一个电极缠绕或多个电极缠绕在一起）、不同的材料和尺寸的电极，等等。
[0064] 图5A不出了本公开的电化学分析物传感器500的实施方式的透视图，该电化学分 析传感器具有：第一部分（在这个实施方式中可被称作是主要部分或主体部分），该第一部 分可定位在皮肤表面510上，以及第二部分（在这个实施方式中可被称作是次要部分或尾 部部分），该第二部分包括插入末端530,该插入末端可定位在皮肤下面，例如穿透皮肤并 且到达例如皮下空间520中，接触使用者的生物流体诸如间质液。工作电极501、参比电极 502、以及反电极503的接触部分定位在传感器500的位于皮肤表面510上的部分。工作电 极501、参比电极502、和反电极503示出处于第二部分处并且尤其是处于插入末端530处。 可以从末端处的电极向触点提供迹线，如图5A中所示。需要理解的是，更多或更少的电极 可以提供在传感器上。例如，传感器可以包括不止一个工作电极，和/或反电极和参比电极 可以是单个反电极/参比电极等。
[0065] 图5B示出了图5A传感器500的一部分的截面视图。传感器500的电极501、502 和503以及基片和介电层设置成分层配置或结构。例如，如图5B中所示，一方面，传感器 500 (诸如图1传感器单元101)包括：基片层504,和第一导电层501 (诸如碳、金等），该第 一导电层布置在基片层504的至少一部分上，并且该第一导电层可以提供工作电极。还示 出了在下面更详细地讨论的传感部件或传感层508,所述传感部件或传感层布置在第一导 电层501的至少一部分上。导电层的被传感层覆盖的区域在此处简称为有效区域。诸如 第一介电层505的第一绝缘层布置在或层堆在第一导电层501的至少一部分上，并且进一 步，第二导电层502可以布置在或堆叠在第一绝缘层（或介电层）505的至少一部分的顶部 上，并该第二导电层可以提供参比电极。一方面，导电层502可以包括一层银/氯化银（Ag/ AgCl)、金等。在一实施方式中诸如介电层的第二绝缘层506可以布置在或层堆在第二导电 层509的至少一部分上。此外，第三导电层503可以提供反电极503。它可以布置在第二 绝缘层506的至少一部分上。最后，第三绝缘层507可以布置在或层堆在第三导电层503 的至少一部分上。以这种方式，传感器500可以分层以使得导电层中每一层的至少一部分 通过各个绝缘层（例如，介电层）分离。图5A和5B的实施方式示出了具有不同长度的层。 一些或所有的层可以具有相同或不同的长度和/或宽度。
[0066] 除了电极、传感层和介电层之外，传感器500还可以包括温度探针、质量运输限制 层、生物相容层、和/或其它可选部件（均未示出）。这些部件中的每一个都提高了传感器 的运作机能和/或结果。
[0067] 基片504可以使用各种非导电材料形成，所述非导电材料包括例如聚合材料或塑 性材料和陶瓷材料。（需要理解的是，基片包括传感器的任何介电材料，例如环绕传感器的 电极和/或传感器的电极之间的介电材料，所述传感器诸如导线形式的传感器，其中传感 器的电极是通过基片隔开的导线。）在一些实施方式中，基片是柔性的。例如，如果传感器 被构造成用于植入病人体内，那么传感器可被制成柔性的（虽然刚性传感器也可以用于可 植入的传感器），以减少病人的疼痛和因传感器的植入和/或佩戴而造成的对组织的损伤。 柔性基片往往会增加病人的舒适度，并且允许更宽范围的活动。用于柔性基片的适当材料 包括例如非导电塑性材料或聚合材料和其它非导电柔性可变形的材料。有用的塑性材料或 聚合材料的例子包括热塑性塑料，诸如聚碳酸酯、聚酯（例如，Mylar?和聚对苯二甲酸乙二 醇酯（PET))、聚氯乙烯（PVC)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺、或这些热塑性塑料的共聚 物，诸如乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETG)。
[0068] 在其它实施方式中，传感器，或者传感器的至少一部分使用例如相对刚性的基片 制造以提供抗弯曲或折断的结构支撑。可以用作基片的刚性材料的例子包括导电性较弱 的陶瓷，诸如氧化铝和二氧化硅。具有刚性基片的可植入传感器的一个优点是，传感器500 可以具有尖点和/或锋利的边缘以在无需另外的插入装置的情况下帮助植入传感器。应了 解，针对许多传感器和传感器应用，刚性和柔性传感器都将恰当地操作。传感器的柔性可以 受到控制并且，并且通过改变例如基片的成分和/或厚度和/或宽度（和/或传感器的一 个或多个电极或其它材料的成分和/或厚度和/或宽度）沿着连续体变化。
[0069] 除关于柔性的考虑因素之外，往往期望可植入传感器应该具有无毒的基片。例如， 供在体内使用的基片可能经一个或多个适当的政府机构或民间团体的批准。
[0070] 虽然在至少一些实施方式中传感器基片沿着传感器的整个长度具有一致的尺寸， 但是在其它实施方式中，基片的远端或尾部部分和近端或主体部分分别具有不同宽度，如 图5A中所示。在这些实施方式中，传感器的末端530可以具有相对狭窄的宽度。对于可植 入到皮下组织或病人身体的另一部分的体内传感器，基片的远端的窄宽度可以有利于传感 器的植入。通常情况下，传感器的宽度越窄，在传感器植入期间和之后病人感到的疼痛会越 轻。
[0071] 对于被设计为用于在病人的正常活动期间持续或半持续地监测分析物的皮下植 入传感器，待植入到病人体内的传感器的尾部部分或远端可以具有约2_或更小的宽度， 例如约Imm或更小，例如约0. 5mm或更小，例如约0. 25mm或更小，例如约0. 15mm或更小。然 而，可以使用更宽或更窄的传感器。传感器的近端的宽度可以大于远端的宽度以促进电极 触点与控制单元上的触点之间的连接，或所述宽度可以基本上与远端部分相同。
[0072] 基片的厚度可以由基片材料的机械性能（如材料的强度、弹性模量、和/或柔软 性）、对传感器的期望用途（包括因那所述用途而在基片上产生的应力）、以及可以形成在 基片上的任何凹槽或压痕的深度来确定，如下文所讨论的。用于当病人从事正常活动时持 续或半持续地监测分析物的水平的皮下植入传感器的基片的厚度范围可以从约50ym至 约500ym，例如，从约100ym至约300ym。然而，可以使用更厚和更薄的基片。
[0073] 传感器的长度可以具有宽范围的值，这取决于多种因素。影响可植入传感器的长 度的因素可以包括植入到病人体内的深度、和病人对于操纵小型柔性传感器以及建立传感 器和传感器控制单元/发送器之间连接的能力。图5A的皮下可植入传感器可以具有从约 0. 3cm至约5cm的总体长度，但也可以使用更长或更短的传感器。传感器的尾部部分的长 度（例如，插入到病人皮下的部分）通常是从约0.25cm至约2cm长。然而，可以使用更长 和更短的部分。这个狭窄部分的全部或仅一部分可以植入到病人皮下。其它植入传感器的 长度会有所不同，这至少部分地取决于传感器将被植入或插入到病人的哪一部分中。
[0074] 电极501、502和503使用布置在基片504上的导电迹线形成。这些导电迹线可以 形成在基片的光滑表面上或形成在通过例如压印、刻凹痕或以其它方式在基片上形成凹部 的凹槽内。导电迹线可以沿着传感器的长度延伸大部分距离，如图5A中所示，虽然这是没 有必要的。对于可植入传感器，特别是皮下植入传感器，导电迹线通常可以靠近传感器的末 端延伸以使得必须被植入的传感器的量最小化。
[0075] 导电迹线可以通过各种技术形成在基片上，所述技术包括例如光刻、丝网印刷、 或其它冲击或非冲击印刷技术。导电迹线还可以通过使用激光将导电迹线碳化在有机 (例如，聚合或塑料）基片中而形成。在美国专利和此处指出的申请中提供了用于形成 传感器的一些示例性方法的描述，所述专利包括美国专利No. 5, 262, 035、No. 6, 103, 033、 No. 6, 175, 752和No. 6, 284, 478,这些专利中每篇的公开内容结合于此作为参考用于所有 目的。
[0076] 用于将导电迹线布置在基片上的另一种方法包括在基片的一个或多个表面中形 成凹槽并且随后采用导电材料填充这些凹槽。凹槽可以通过刻压凹、压印、或以其它方式 在基片的表面中形成凹部而形成。用于在基片的表面中形成凹槽和电极的示例性方法能 够在美国专利No. 6, 103, 033中找到，该专利的公开内容结合于此作为参考用于所有目的。 凹槽的深度通常与基片的厚度有关。在一实施方式中，凹槽的深度范围为约12. 5ym至约 75ym，例如，约25ym至约50ym。
[0077] 通常使用导电材料，如碳（如石墨）、导电聚合物、金属或合金（如金或金合金）、 或金属化合物（如二氧化钌或二氧化钛）形成导电迹线。碳、导电聚合物、金属、合金或金 属化合物的薄膜的形成方法是众所周知的，并且包括例如化学气相沉积（CVD)、物理气相沉 积、溅射、反应溅射、印刷、涂布、和喷涂。在导电材料被填充到形成在基片中的凹槽的实施 方式中，往往使用前体材料（诸如导电油墨或浆糊）形成导电材料。在这些实施方式中，使 用散布仪器（诸如涂布刀片）使用诸如涂布、喷涂、或涂敷材料等方法将导电材料沉积在基 片上。因此，凹槽之间过剩的导电材料通过例如使刀片沿着基片的表面运行而除去。
[0078] 在某些实施方式中，一些或所有电极501、502、503可以设置在如上所述的分层结 构的基片504的相同侧上，或可替换地，可以共面的方式设置，以使得两个或更多电极可以 (例如，并排（例如，平行地）或相对于彼此成角度地）定位在基片504上的同一平面上。 例如，共面电极可以包括在电极之间的适当的间距和/或包括布置在导电层/电极之间的 介电材料或绝缘材料。此外，在某些实施方式中，一个或多个电极501、502、503可以布置在 基片504的相对侧部上。在图6和7中示出了这样的双面传感器的变型，下文详细地讨论 和描述了这些变型。在这样的双面传感器实施方式中，相应的电极触点可以位于基片的相 同侧或不同侧上。例如，电极可以在第一侧上，并且其相应触点可以在第二侧上，例如，连接 所述电极与所述触点的迹线可以横跨基片。
[0079] 如上所指出的，分析物传感器包括分析物响应酶，以提供接近工作电极的表面或 在工作电极的表面上的传感部件或传感层508,从而电氧化或电还原工作电极上的目标分 析物。一些分析物（诸如氧气）能够直接被电氧化或电还原，而诸如葡萄糖和乳酸盐的其 它分析物需要存在至少一个被设计为旨在促进分析物的电气化学氧化或还原的部件。传 感层可以包括：例如催化剂，该催化剂用以催化分析物的反应以及在工作电极处产生响应； 电子转移剂，该电子转移剂用以转移分析物和工作电极（或其它部件）之间的电子，或两 者。
[0080] 在某些实施方式中，传感层包括一种或多种电子转移剂。可被利用的电子转移剂 是可电还原和可电氧化的离子或分子，所述离子或分子的氧化还原电位高出或低出标准甘 汞电极（SCE)的氧化还原电位几百毫伏。电子转移剂可以是有机的、有机金属性的或无机 的。有机氧化还原物质的例子是醌类和物质，所述醌类和物质在它们的氧化状态下具有醌 型结构，诸如尼罗蓝和靛酚。有机金属性氧化还原物质的例子是茂金属，诸如二茂铁。无机 氧化还原物质的例子是铁氰化物（III)、六甲基四胺钌等。
[0081] 在某些实施方式中，电子转移剂具有这样的结构或电荷：其防止或大大降低电子 转移剂在样品正被分析的那段时间期间的扩散损耗。例如，电子转移剂包括（但不限于） 例如键合到聚合物的氧化还原物质，所述聚合物进而能够布置在工作电极上或靠近工作电 极。氧化还原物质和聚合物之间的键合可以是共价的、配位价的、或离子的。虽然任何有机、 有机金属性的或无机氧化还原物质可以键合到聚合物并且被用作电子转移剂，但是在某些 实施方式中，氧化还原物质是过渡金属化合物或复合物，例如，锇、钌、铁、以及钴化合物或 复合物。应该意识到，还可以使用许多氧化还原物质，这些氧化还原物质被描述为供与聚合 物成分一起使用而不含聚合物成分。
[0082] 一种类型的聚合物电子转移剂包含共价地键合在聚合物组合物中的氧化还原物 质。这种类型的介质的例子是聚（乙烯基二茂铁）。另一种类型的电子转移剂包含离子键 合的氧化还原物质。这种类型的介质可以包括充电的聚合物，该充电的聚合物耦接至电性 相反的氧化还原物质。这种类型的介质的例子包括带负电荷的聚合物，该负电荷的聚合物 耦接到带正电荷的氧化还原物质，诸如锇或钌吡啶阳离子。离子键合介质的另一个例子是 带正电荷的聚合物诸如季铵化聚（4-乙烯基吡啶）或聚（1-乙烯基咪唑），其耦接到带负 电荷的氧化还原物质诸如铁氰化物或亚铁氰化物。在其它实施方式中，电子转移剂包括配 位地键合到聚合物的氧化还原物质。例如，介质可以通过锇或钴2, 2' -联吡啶复合物与聚 (1-乙烯基咪唑）或聚（4-乙烯基吡啶）的配位而形成。
[0083] 适当的电子转移剂是带有一个或多个配基的锇过渡金属复合物，每个配基具有 含氮杂环，诸如2, 2'-联吡啶、1，10-邻二氮杂菲、1-甲基、2-吡啶基联咪唑、或其衍生物。 电子转移剂还可以具有共价键合在聚合物中的一个或多个配基，每个配基具有至少一个 含氮杂环，诸如吡啶、咪唑、或其衍生物。电子转移剂的一个例子包括（a)具有吡啶或咪 唑官能团的聚合物或共聚物和（b)与两个配基复合的锇阳离子，每个配基含有2, 2'-联 吡啶、1，10-邻二氮杂菲、或其衍生物，这两个配基不一定是相同的。用于与锇阳离子络 合的2, 2' -联吡啶的一些衍生物包括但不限于4, 4' -二甲基-2, 2' -联吡啶、以及单烷氧 基_2, 2' -联P比啶、双烷氧基_2, 2' -联P比啶、和聚烷氧基_2, 2' -联P比啶，诸如4, 4' -二甲 氧基-2, 2' -联吡啶。用于与锇阳离子络合的1，10-邻二氮杂菲的衍生物包括但不限于 4, 7-二甲基-1，10-邻二氮杂菲、以及单烷氧基1，10-邻二氮杂菲、双烷氧基-1，10-邻二氮 杂菲、和聚烷氧基-1，10邻二氮杂菲，诸如4, 7-二甲氧基-1，10邻二氮杂菲。与锇阳离子 络合的聚合物包括但不限于聚（1-乙烯基咪唑）（称为"PVI"）和聚（4-乙烯基吡啶）（称 为"PVP"）的聚合物和共聚物。适当的聚（1-乙烯基咪唑）的共聚物取代基包括丙烯腈、丙 烯酰胺、和取代或季铵化N-乙烯基咪唑，例如，带有与聚（1-乙烯基咪唑）的聚合物或共聚 物络合的锇的电子转移剂。
[0084] 实施方式可以利用与标准甘汞电极（SCE)相比具有的氧化还原电位的范围从 约-200mV至约+200mV的电子转移剂。
[0085] 如上所述，传感层还可以包括能够催化分析物的反应的催化剂。在一些实施方式 中，催化剂还可以起到电子转移剂的作用。当所关心的分析物是葡萄糖时，可以使用诸如葡 萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶（例如，吡咯喹啉醌（PQQ)、依赖性葡萄糖脱氢酶或低聚糖脱氢 酶、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD)依赖性葡萄糖脱氢酶、或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD)依赖 性葡萄糖脱氢酶）的催化剂。当所关心的分析物是乳酸时，可以使用乳酸氧化酶或乳酸脱 氢酶。当所关心的分析物是氧气时或当响应于分析物的反应生成或消耗氧气时，可以使用 漆酶。
[0086] 在某些实施方式中，催化剂可以附着到聚合物，使催化剂与另一电子转移剂交联， 如上所述，所述另一电子转移剂可以是聚合物。在某些实施方式中还可以使用第二催化剂。 这种第二催化剂可以用于催化因分析物的催化反应而产生的产品化合物的反应。第二催化 剂可以与电子转移剂配合以电解产品化合物从而在工作电极处产生信号。可替换地，可以 在干扰物消除层中提供第二催化剂以催化除去干扰物的反应。
[0087] 某些实施方式包括WiredEnzyme?传感层（诸如由AbbottDiabetesCareInc. 在FreeStyleNavigator?持续葡萄糖监测系统中所使用的），该传感层在例如约+40mV的 电位的缓慢氧化电位下工作。这种传感层使用锇（Os)基介质，该锇基介质被设计用于低电 位操作，并且被稳定地固定在聚合物层中。因此，在某些实施方式中，传感元件是氧化还原 活性成分，该氧化还原活性成分包括（1)锇基介质分子，所述锇基介质分子被稳定的（双 齿）配基附着，所述配基固定到聚合物骨干，和（2)葡萄糖氧化酶分子。这两种组分交联在 一起。
[0088] 在某些实施方式中，传感系统检测过氧化氢来推断葡萄糖水平。例如，过氧化氢检 测传感器可以构造如下：其中传感层包括酶（诸如葡萄糖氧化酶，葡萄糖脱氢酶等），并且 定位成接近工作电极。传感层可以被一个或多个层覆盖，例如，选择性地可渗透葡萄糖的 膜。一旦葡萄糖穿过所述膜，葡萄糖可能会被酶氧化，并且还原的葡萄糖氧化酶因此能够通 过与分子氧反应而被氧化从而产生过氧化氢。
[0089] 某些实施方式包括过氧化氢检测传感器，该过氧化氢检测传感器由通过将两种成 分交联在一起所制备的传感层所构造，所述两种成分例如：（1)氧化还原化合物，诸如含有 侧基锇多吡啶复合物的氧化还原聚合物，该侧基锇多吡啶复合物与SCE相比具有约200mV 的氧化电位，和（2)高碘酸氧化辣根过氧化物酶（HRP)。这种传感器以还原模式起作用；工 作电极被控制在相对于Os复合物的电位为负的电位下，导致过氧化氢通过HRP催化剂的介 导还原。
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