用于分析物传感器的工作电极的制作方法

本发明总体上涉及一种用于制备工作电极的方法并且涉及一种包括该工作电极的分析物传感器，以及涉及该分析物传感器用于检测样品中至少一种分析物的用途。特别地，本发明涉及一种用于制备工作电极的方法，该方法包括施加传感材料。

背景技术：

1、监测某些身体机能，更特别地监测某些分析物的一种或多种浓度，在预防和治疗各种疾病中扮演重要角色。

2、连同所谓的点测量，其中具体地从使用者获取体液样品并分析分析物浓度，连续测量变得越来越有用。因此，对能够从体液或其他样品中进行可靠且具有成本效益的分析物检测的精确分析物传感器的需求不断增加。从wo 2010/028708 a1中已知一种用于在体内条件下测定分析物浓度的分析物传感器。在wo 2012/130841 a1中公开了此类传感器的另一实例。此外，wo 2007/147475 a1公开了一种电流传感器，其配置成用于植入活体内以测量体液中分析物的浓度。在wo 2014/001382 a1中公开了一种替代的传感器元件。

3、us 10,327,677 b2公开了包含两个或更多个传感元件的分析物传感装置。但并未公开施加传感材料的连续层。

4、us 9,309,550 b2公开了具有包括导电纳米管的电极的分析物传感器及其使用方法。该传感材料被施加为非常薄的层以及设置在分析物传感层上的厚分析物调节层，其中分析物调节层调节葡萄糖通过其的扩散。

5、us 9,829,459 b2公开了一种在电化学测试传感器上沉积试剂的方法。该方法包括施加液滴。

6、在分析物传感器的工作电极上的导电层上施加传感材料并不简单。传感材料为亲水性的，而导电层，例如碳，为疏水性的。因此，实际上传感材料将基板表面润湿并不会发生。结果，施加的传感材料层可能分散，即在施加区域的中心具有增加的厚度，而在边缘处具有减小的厚度。这可能导致传感材料不足的层厚度和负传感器漂移。

7、本发明要解决的问题是提供一种可避免上述缺点的用于制备工作电极的方法。特别地，本发明旨在提供一种制备方法，该制备方法会使得传感材料结构在其工作电极上的边缘处具有增加的厚度。

8、因此，希望能提供用于解决上述技术挑战的制备工作电极和分析物传感器的方法。还希望能提供一种具有稳定灵敏度但可以低成本制造的工作电极和分析物传感器，例如通过使用产生在其边缘处具有增加的厚度的传感材料层的制备方法。

技术实现思路

1、该问题通过具有独立权利要求的特征的用于制备工作电极的方法和包括该工作电极的分析物传感器来解决。可用单独方式或以任何随意组合方式实现的有利实施例在从属权利要求和整个说明书中列出。

2、根据本发明的方法是有利的，因为其允许制造可包括在分析物传感器中的工作电极，该分析物传感器在其边缘处具有增加的厚度和几乎恒定的传感器灵敏度，该灵敏度在传感器寿命期间变化很小或没有变化。进一步地，传感器制造比已知的制造方法更为快速，并且不需要随后的激光烧蚀步骤。此外，所施加的传感材料层的陡峭边缘是有利的，因为存在于传感材料中的酶在使用过程中不会被耗尽。

3、根据本发明，公开了一种在传感器基板上制备工作电极的方法。工作电极可为分析物传感器的一部分。

4、该方法包括以下步骤，这些步骤具体地可按照给定的顺序执行。此外，如果没有另外指出，可同时地或部分同时地进行两个或多个程序步骤。进一步地，一个或多个或甚至所有方法步骤可执行一次或一次以上，或甚至重复或连续地执行。该方法可进一步包括未具体列出的附加方法步骤。

5、根据本发明的第一方面，提供一种制造分析物传感器的工作电极的方法，其中该方法包括以下步骤：

6、(a)提供基板，该基板包括

7、-第一侧和第二侧，

8、-位于基板的第一侧上的至少一种导电材料，

9、(b)将传感材料施加至基板第一侧上的施加区域，以及

10、(c)在基板的第一侧上获得分析物传感器的工作电极，

11、其中传感材料可包含至少一种酶和至少一种交联剂，

12、其中将传感材料在单次施加中以大于约20μm的湿层厚度在步骤(b)中施加。

13、在某些实施例中，步骤(b)仅执行一次。

14、在一个实施例中，在步骤(b)中，传感材料在单次施加中以大于约70μm的湿层厚度施加。

15、在某些实施例中，该方法进一步包括：

16、干燥所施加的传感材料。

17、在某些实施例中，该方法的步骤(c)进一步包括：

18、固化所施加的传感材料，其中至少一部分传感材料是交联的。

19、在某些实施例中，该方法的步骤(c)进一步包括：

20、用至少一层另外的聚合物层涂覆传感材料。

21、本发明的另一方面涉及一种用于制造分析物传感器的方法，其包括制造如上所述的工作电极并提供至少一个另外的电极。

22、本发明的另一方面涉及一种分析物传感器，其包括：

23、(i)基板，其包括

24、-第一侧和第二侧，以及

25、-位于基板的第一侧上的至少一种导电材料，

26、(ii)工作电极，其包含传感材料，该传感材料至少部分地覆盖基板的第一侧，

27、其中传感材料在基板的第一侧上形成层，其中该传感材料层包括在通过将传感材料施加至基板上的施加区域上而产生的至少一个边缘，

28、其中传感材料可包含至少一种酶和至少一种交联剂，

29、其中传感材料层具有在约3μm至约8μm，特别地约3μm至约6μm，并且更特别地约4μm至约5μm的范围内的干燥平均总厚度，

30、并且其中与传感材料层的干燥平均总厚度相比，沿所述边缘中的至少一个边缘的传感材料层的干燥总厚度是基本上相同的或增加的。

31、在某些优选实施例中，传感材料包含至少一种酶和至少一种交联剂。

32、在某些替代实施例中，传感材料包含至少一种酶并且不包含交联剂。

33、本发明的另一方面涉及一种分析物传感器，其包括如上所述的工作电极和至少一个另外的电极。

34、定义

35、如下文中所使用，术语“具有(have)”、“包含(comprise)”或“包括(include)”或其任何任意语法变化是以非排他性方式使用。因此，这些术语既可指代其中除了通过这些术语所引入的特征之外，在本文中描述的实体中并无进一步特征存在的情况，也可指代其中存在一个或多个进一步特征的情况。作为一个示例，表述“a具有b”、“a包含b”以及“a包括b”既可指代其中除了b之外无其他元素存在于a中的情况(即，其中a仅由以及排他性地由b组成的情况)并且也可指代其中除了b之外一个或多个进一步的元素(例如元素c、元素c以及d或甚至其他元素)存在于实体a中的情况。

36、此外，应该注意的是，表示特征或元素可存在一次或多于一次的术语“至少一个(at least one)”、“一个或多个(one or more)”或类似表述通常在引入个别特征或元素时将仅使用一次。在下文中，在大多数情况中，在指代个别特征或元素时，表述“至少一个”或“一个或多个”将不会重复，尽管有个别特征或元素可存在一次或多于一次的事实。

37、进一步地，如在下文中所使用，术语“优选地(preferably)”、“更优选地(morepreferably)”、“特别地(particularly)”、“更特别地(more particularly)”、“具体地(specifically)”、“更具体地(more specifically)”或类似术语与任选特征一起使用，而不限制替代方案的可能性。因此，通过这些术语引入的特征是任选的特征且并不旨在以任何方式限制权利要求的范围。如技术人员将认识到，本发明可通过使用替代特征来执行。类似地，通过“在本发明的一个实施例中(in an embodiment of the invention)”或类似表述所引入的特征旨在为任选的特征，而对于本发明的替代实施例无任何限制，对于本发明的范围无任何限制，并且对于组合以此方式引入的特征与本发明的其他任选的或非任选的特征的可能性无任何限制。