具有二电极电化学传感器的隐形眼镜的制作方法_2

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(未示出)上或者基板内。电路200可以感测采用二电极电化学传感器202的隐形眼镜上或其内的溶液的分析物浓度。
[0029]在各个方面中,电化学传感器202可以是二电极电化学传感器。在一些方面中,电化学传感器202可以是安培型传感器。
[0030]在一些方面中,如所示的,电化学传感器202可以包括工作电极204、组合参考-反电极206、电解液208和/或传感器电路210。可以将工作电极204、组合参考-反电极206、电解液208和/或传感器电路210电学地、通信地、化学地和/或生化地彼此耦合,以执行电化学传感器202的功能。例如,电化学传感器202的功能可以包括感测入射在其上布置有电路200的隐形眼镜上的溶液的分析物浓度。
[0031]工作电极204可以促进分析物浓度的确定。例如,在一些方面中,可以将酶沉积在电化学传感器202的工作电极204上,以使得电化学传感器202能够感测其基板。例如,在一些方面中,可以将葡萄糖氧化酶沉积在电化学传感器202的工作电极204上。于是电化学传感器202可以变为葡萄糖生物传感器。这样,葡萄糖生物传感器可以感测隐形眼镜的佩带者的身体中的葡萄糖水平。在各个方面中,分析物可以是葡萄糖、蛋白质、甘油三酸酯、尿素、乳酸盐和/或任何数量的其它不同类型的液体。
[0032]组合参考-反电极206可以执行典型的三电极电化学传感器的反电极和参考电极的功能。这样,组合参考-反电极206可以消除对于电路200中的分离的参考电极的需要。因此,在此所描述的方面中不要求与反电极分离的Ag/AgCl参考电极。
[0033]因此,在各个方面中,工作电极204和组合参考-反电极206可以与电解液208接触。在感测到溶液时,化学反应可以发生,并且传感器电路210可以生成电流。
[0034]在一些方面中,电路200可以包括存储器214和/或微处理器216。存储器214可以存储关于所感测的分析物浓度、输出电流的信息和/或由微处理器216运行的计算机可运行指令。
[0035]微处理器216可以运行计算机可运行指令,以执行电路200的一个或多个功能。例如,在一些方面中,微处理器216可以将来自电化学传感器202的输出电流转换为分析物浓度值。
[0036]在一些方面中,工作电极204和组合参考-反电极206可以由相同的材料制成。在一些方面中,二电极电化学传感器202可以包括具有两个铂(Pt)电极的过氧化氢传感器。
[0037]然而,在一些方面中,工作电极204和组合参考-反电极206可以由不同的材料制成。在这些方面中,例如,工作电极204可以由Pt制成,而组合参考-反电极206可以由(与Pt不同的)另一贵金属制成。在各个方面中,组合参考-反电极206可以由碳(C)制成。
[0038]二电极电化学传感器202的设计可以是:使得当跨越工作电极204和反电极施加电位(或电压)时,反电极上的电流密度能够如此低,以至于电位基本上位于其开路值。这样,具有这些特性的单个反电极可以用作组合参考-反电极206。因此,虽然在附图标记206处的组件被称为组合参考-反电极206,但在各个方面中,组合参考-反电极206实际上是比工作电极204大得多的反电极,使得反电极的电流密度如此低,以至于电位位于其开路值。
[0039]举例而非限制地,在一些方面中,组合参考-反电极206的面积与工作电极204的面积的比率在大约2至大约10000之间。
[0040]参考图3-7说明二电极电化学传感器的性能。首先转向图3和4,图3和4是根据在此描述的方面的、详述在隐形眼镜上所采用的二电极电化学传感器的性能的示例性非限制性图的图示。图3的图说明了对于2电极模式电化学传感器的在不同H2O2浓度的线性扫描伏安图。
[0041]工作电极大约为25微米(μπι)Χ1毫米(mm),而组合参考-反电极是Pt并且大约为
0.5mmX5mm。该图根据电位(伏特(V))来描绘电流(以le—7安培(A)为单位)。条件如下:初始电压= -0.2V,最终电压= 0.8V,扫描率= 0.05V/秒(V/s),并且取样间隔= 0.001V。
[0042]每一曲线的H2O2的浓度如下。具体地,曲线示出随着电位变化的电流。曲线302图示出1000微摩尔(μΜ)的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线304图示出50μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线306图示出ΙΟΟμΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线308图示出200μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线310图示出300μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线312图示出400μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线314图示出500μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线316图示出700μΜ的浓度的电流电位曲线;并且曲线318图示出ΟμΜ的H2O2浓度的电流电位曲线。
[0043]如所示,随着电位增加,所感测的物质的输出电流基本上增加。在H2O2的较大浓度的情况下,输出电流的增加较大。
[0044]现在转向图4,示出了在500微摩尔H2O2溶液中、具有非常不同的尺寸的两个Pt电极的电流电位曲线。条件如下:初始电压= 0.8V,最终电压= -0.3V,扫描率= 0.01V/秒(V/s),并且取样间隔= 0.001V。
[0045]曲线402示出具有大约0.5mmx5mm的尺寸的Pt反电极的性能,而曲线404示出具有大约10ymxlmm的尺寸的Pt工作电极的性能。因此,Pt工作电极远小于Pt反电极。如图4中所示的,使用大的反电极(即,用作在本公开中描述的组合参考-反电极206),将从小的工作电极得到的小的氧化电流平衡在大致均衡电位(在此电位处,电流大约为0A)。因此,图4说明了使得传感器能够用作参考图2所描述的二电极电化学传感器(例如,电化学传感器202)的本发明的电化学原理。
[0046]图5是详述常规三电极电化学传感器的性能的示例性非限制性图的图示。该图描述了具有Pt工作电极、Pt反电极和Ag/AgC I参考电极的、在不同H2O2浓度的常规三电极电化学传感器。工作电极大约为25ymxlmm,而反电极是Pt并且大约为0.5mmx5mm并且参考电极是Ag/AgCl。条件如下:初始电压= 0.1V,最终电压= 0.8V,扫描率= 0.05V/秒(V/s),并且取样间隔= 0.001V。
[0047]每一曲线的H2O2的浓度如下。具体地,曲线示出随着电位变化的电流。曲线502图示出ΙΟΟΟμΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线504图示出50μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线506图示出ΙΟΟμΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线508图示出200μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线510图示出300μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线512图示出400μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线514图示出500μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;曲线516图示出700μΜ的H2O2浓度的电流电位曲线;并且曲线518图示出ΟμΜ的H2O2浓度的电流电位曲线。
[0048]如所示,随着电位增加,所感测的物质的输出电流基本上增加。在H2O2的较大浓度的情况下,输出电流的增加较大。
[0049]图6是根据在此描述的方面的、详述在隐形眼镜上所采用的二电极电化学传感器与常规三电极模式电化学传感器的比较的示例性非限制性图的图示。
[0050]具体地,图6示出使用电化学传感器的二电极和三电极模式配置所获取的所有伏安图的重叠。起始于-0.2V的初始电压的最左边的曲线组
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