专利名称：电化学传感器连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含连接器的电化学传感器，该连接器与测量计连接装置相配合，以提供与测量计电路的电连接。
背景技术：
小型电化学传感器在诸如化学测量的应用中是有用的，其中条状单元的电极与电子设备相连接。该电子设备，通常称之为测量计，测量条状单元对于样品的电响应，并且可为条状单元提供电力以执行测试。为了实现这些功能，条状单元电极必须可以与测量计电路进行电连接。这种电连接可以通过测量计上的连接装置来实现，该连接装置与条状单元上的区域相配合，从而可与电化学传感器的电极进行电连接。
如WO98/43073、U.S.5437999、EP0964059A2、WO00/20626中公开的电化学传感器的结构中，上下电极相互面对面放置，中间有一个电隔离层。这种配置的电极典型地放置在单独的基底上，该基底是在制作电化学传感器的过程中装配而成的。当形成条状单元电极通过其连接到测量计电路的部分时，这种结构在制作上存在困难，因为它不同于常见的所有连接区都在同一平面上的连接结构。
不同平面上连接区的问题已经用各种方式解决了。在WO98/43073中，公开了一种方法和装置，其中在一个电极层和绝缘层中构造一个断口，从而暴露出下面的电极层，其可用来作为连接区。在U.S.5437999和WO00/20626中，公开了一种方法和装置，其中在一个电极层上构造了一个挡板，因此，在另一个电极层中形成相应的断口以暴露出适当的连接区。在这种结构中，绝缘层被切短从而不与连接区相干涉。
在EP0964059A2中，绝缘层被切短，在上层的基底中形成一个洞，从而暴露出所形成的空腔底部的连接区。空腔中可以填充导电材料，在填满的空腔的顶部用导电材料制作一个触点，这样就将连接区带到一个平面上。
这些结构的缺陷在于，当将传感器层安装到工作装置上时，在一个以上传感器层上需要提供相互定位的部件。这样就会在生产装置时产生困难，并且限制了可以应用的生产技术。具体而言，基于成本和产量的考虑，通常需要制作连续网片形式的条状单元。当应用连续网片时，在层压步骤之前，经常难以可靠地实现位于不同层上的重复部件的网片纵向(down-web)定位。如果可能实现，这通常需要昂贵的控制系统和具有相对破坏性的制作过程。
发明内容
我们需要适用于与相对电极电化学传感器相连的电化学传感器连接器，以及制作该连接器的方法，此方法不需要在层压电极层之前的网片纵向定位步骤。以下的优选实施例提供了这种电化学传感器连接器及其制作方法。
在第一个实施例中，提供了一种电化学传感器，该电化学传感器与测量计之间采用电连接，该传感器包括具有第一导电涂层的第一绝缘基底，具有第二导电涂层的第二绝缘基底，以及位于两者之间的绝缘隔离层，两导电涂层以隔开的关系相互面对面设置，其中，具有第一导电涂层的第一绝缘基底的边缘延伸超过了具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘，并且超过绝缘隔离层的边缘，其中，具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘延伸超过了绝缘隔离层的边缘。
在第一个实施例的一个方面中，在具有第一导电涂层的第一绝缘基底延伸超过绝缘隔离层边缘的部分，具有第一导电涂层的第一绝缘基底包括一个小孔，使得第二电极层暴露出一个区域，从而通过小孔提供了一个表面，以构造与测量计的电连接。
在第一个实施例的一个方面中，传感器进一步包括一个附加绝缘隔离层，该附加隔离层位于第一导电涂层和第二导电涂层之间，其中绝缘隔离层和附加隔离层位于小孔的相对侧。
在第二个实施例中，提供了一种电化学传感器，该电化学传感器与测量计之间采用电连接，该传感器包括具有第一导电涂层的第一绝缘基底，具有第二导电涂层的第二绝缘基底，以及位于两者之间的绝缘隔离层，两导电涂层以隔开的关系相互面对面设置，其中，具有第一导电涂层的第一绝缘基底的边缘延伸超过了具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘，并且超过绝缘隔离层的边缘，其中，具有第一导电涂层的第一绝缘基底和绝缘隔离层包括一个小孔，使得第二电极层暴露出一个区域，从而通过小孔提供了一个表面，以形成与测量计的电连接。
在第三个实施例中，提供了一种电化学传感器，该电化学传感器适用于与测量计之间采用电连接，该传感器包括具有第一导电涂层的第一绝缘基底，具有第二导电涂层的第二绝缘基底，以及位于两者之间的绝缘隔离层，两导电涂层以隔离的关系相互面对面设置，其中，一部分具有第一导电涂层的第一绝缘基底延伸超过了具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘，并且超过绝缘隔离层的边缘，其中，一部分具有第一导电涂层的第一绝缘基底和一部分绝缘隔离层被去掉，从而形成一个凹槽，此凹槽与具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘和绝缘隔离层的边缘位置相邻，使得第二电极层暴露出一个区域，从而提供了一个表面，以构造与测量计的电连接。
在第四个实施例中，提供了在电化学传感器和测量计之间构造电连接的方法，此方法包括以下步骤提供一种电化学传感器，该电化学传感器包括具有第一导电涂层的第一绝缘基底，具有第二导电涂层的第二绝缘基底，以及位于两者之间的绝缘隔离层，两导电涂层以隔开的关系相互面对面设置，其中，具有第一导电涂层的第一绝缘基底的边缘延伸超过了具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘，并且超过绝缘隔离层的边缘，其中，具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘延伸超过了绝缘隔离层的边缘；提供一个测量计，该测量计包括一个楔块，此楔块包括一个上楔形导电表面和一个下楔形导电表面，两导电表面与测量计电连接；将电化学传感器的一部分插入测量计，这样，楔块就被插入延伸超过绝缘隔离层边缘的一部分具有第一导电涂层的第一绝缘基底和一部分具有第二导电涂层的第二绝缘基底之间，这样就构成了第一导电涂层和下楔形导电表面之间的电连接，以及第二导电涂层和上楔形导电表面之间的电连接。
在第四个实施例的一个方面中，测量计进一步包括一个支点，其中楔块可以在支点上旋转。
附图简述
图1a和1b表示电化学传感器的原理图，其中单元2偏离相应的单元1的边缘，从而暴露出单元1上的导电涂层。图1a是顶视图，图1b是横截面图。
图2a和2b表示电化学传感器的原理图，其中在单元1内挖开一个洞，以暴露出用于电连接的单元2上的导电涂层。图2a是顶视图，图2b是横截面图。
图3a和3b表示类似于图2中传感器的电化学传感器的原理图，除了单元3的附加部分已被插入单元1和2之间。图3a是顶视图，图3b是横截面图。
图4a和4b表示电化学传感器的原理图，其中在单元1内形成一个槽，该槽提供了单元2上的导电涂层区域的通道。图4a是顶视图，图4b是横截面图。
图5a和5b表示类似于图2中传感器的电化学传感器的原理图，除了单元3位于单元1内的单元4的上方。图5 a是顶视图，图5b是横截面图。
图6a和6b表示类似于图4中传感器的电化学传感器的原理图，除了单元3的边缘至少靠近单元1的边缘。图6a是顶视图，图6b是横截面图。
图7是侧视图，显示了在连接器范围内的单元1与单元2的分割，从而使其进入舌状连接装置。
图8是端视图，显示了在连接器范围内的单元1与单元2的分割，从而使其进入舌状连接装置。
图9是部分插入外部电路连接器的条状物(strip)的图解说明。
图10是完全插入外部电路连接器的条状物的图解说明。
图11表示外部电路连接器100的侧视图。
图12是部分插入图11中所示的外部电路连接器100的条状物的图解说明。
图13是完全插入图11中所示的外部电路连接器100的条状物的图解说明。
优选实施例详述以下的描述和例子详细说明了本发明的优选实施例。本领域的技术人员可以理解在本发明的范围内包括许多变体和改型。因此，优选实施例的描述并不会限制本发明的范围。
优选实施例涉及在具有相对电极的电化学传感器中构造电极连接区的装置和方法。该装置和方法在层压传感器层之前，不需要定位位于不同层上的部件。具体而言，本发明提供的装置和方法，在制作过程中层压该装置的连续网片时，不需要重复器件的网片纵向定位。优选实施例可以结合任何适当的制作过程使用，例如，传感器层的不连续部分被一起层压的过程，以及有利于减少定位需求从而降低制作复杂性的过程。
在另一个实施例中，提供了一种适用于和公开的条状连接器配合使用的测量计装置中的端口优选单元。
图1-6中所示的电化学传感器的基本特征是至少一个电极层(这里称之为上电极层)的边缘偏离至少另一个相对的电极层(这里称之为下电极层)，使得下电极层的一个区域延伸超过上电极层的边缘，从而暴露出适用于连接测量计电路的下电极层的一个区域。
图1到6显示了电化学传感器连接器的各种优选实施例的示图。图1a、2a、3a、4a、5a和6a是各种实施例各装配层的网片或卡片部分的顶视图，显示了重复特征。图1b、2b、3b、4b、5b和6b是相应的横截面图。
在图1到6中，单元1是下电极层。该层包括具有导电涂层的电绝缘基底，涂层位于该基底的顶面，其中，导电涂层至少与电化学传感器的第一电极电接触。
单元2是上电极层。该层包括具有导电涂层的电绝缘基底，涂层位于该基底的底面，其中，导电涂层至少与电化学传感器的第二电极电接触。
单元3是用来隔离单元1和2的电绝缘层。在优选实施例中，单元3的顶面和底面具有粘性，用来将装置的各层粘合到一起。在这个优选实施例中，单元3可包括涂有粘合剂的基底。单元3可以选择性地只包括一个粘合层。
单元4是单元1中的断口部位，如图2到6所示，其用来给出一个通道，以暴露出单元2底面的导电涂层区。
在图1中，单元2的一个边缘偏离单元1相应的边缘，从而暴露出单元1上的导电涂层伸出区。在优选实施例中，在顶面和底面具有导电涂层或薄层的电绝缘基底材料舌状物被插入单元1和2之间，从而和测量计电路形成电连接。
在图2中，在单元1中切开一个通孔以暴露出用于电连接的单元2上的导电涂层的区域。这样消除了将连接装置插入传感器层之间的要求。
图3中所示的装置类似于图2所示，除了将单元3的附加部分插入单元1和2之间。如果在使用过程中，可能要将单元1和2合到一起，从而在单元1和单元2上的导电涂层之间形成电短路时，这种结构是理想的。
图4所示的实施例中，在单元1上构造了一个狭槽，该狭槽给出了到单元2上导电涂层区的通道。
图5示出类似于图2中的实施例。但是，在这个实施例中，单元3的边缘在单元1中的单元4的上方。为了实现该实施例的可操作性，在优选实施例中，在构造单元4之前，单元1和2必须被层压或将它们装配到一起。
图6示出类似于图4中的实施例。但是，在这个实施例中，单元3的边缘至少靠近单元1的边缘。在这个实施例中，优选为，在构造单元4之前，单元1和2必须被层压或将它们装配到一起。
在另一个实施例中，公开了与上述的一些连接装置构成电连接的方法。
对于图2到6中所示的优选实施例的电化学传感器，其适用于用元件将单元1和2上的导电涂层连接到外部电路，如1999年9月20日申请的共同未决美国专利申请09/399512中所述的电路。
对于图1中所示的实施例，需要一个不同的外部连接结构。对于该实施例，我们需要在连接区将单元1和单元2分开，从而易于接入舌状连接装置。根据该实施例的这种特点，在将条状连接器插入外部电路连接器时，单元1和单元2被分开，例如，用刀片形或楔形突出物或其他适合的分离装置。
图7和8分别是侧视图和端视图，其显示了连接区单元1和单元2的分离，以接入舌状连接装置。图9和10显示了条状物被部分和完全插入外部电路连接器的该实施例。
图7到10中所示的外部电路连接器10包括一个内腔18，该内腔包括可分别将条状物的单元1和单元2插入其中的空腔11和12。在内腔18的侧壁上有一个或多个楔形突出部17，当条状物插入内腔18时，该突出部用来分离条状物单元1和2。当条状物插入内腔18时，单元1首先撞击到突出部17的底面并被压低。在插入动作的同时，该动作进一步将单元1和单元2分开，从而可靠的将单元2插入空腔12。
另一个楔形突出部从内腔18的后面突出。该突出部的表面13和14上装有导电层，其中，这两个导电层是相互电绝缘的。这些层与条状物单元1和2上的导电涂层进行电接触。电导线或其他导电轨道15和16电连接到表面13和14上的导电层，用来与外部电路形成连接。本领域的技术人员将会理解，可以构造表面包含导电层13和14的装置，从而使其与突出部17形成一个整体。
图11到13示出了第二实施例。图11是实施例的侧视图。图12和13是将条状物分别部分或完全插入其中的实施例的侧视图。
图11到13所示为外部电路连接器100，该连接器包括一个内腔105，该内腔包括一个可绕支点102在内腔105内旋转的楔块101。该楔块包括电连接到外部连接点103和104上的导电表面106和107。楔块101在其初始位置上受到重力或弹簧拉伸装置(未示出)的作用被固定，使得楔块的位置如图11所示。当条状物插入内腔105时，下电极单元撞击支点102后的楔块101的底面。此动作会旋转楔块101，使得楔块101的顶点位于条状物的上下电极层之间。然后，当条状物进一步插入内腔105时，上楔块表面106接触到上条状物单元的导电涂层。从而经过导电表面106可实现上条状物单元上的导电涂层与连接点103的电连接，同样，经过导电表面107可实现下电极条状物单元上的导电涂层与连接点104的电连接。
图11到13所示的实施例的优点在于楔块101的顶点可自动定位到上下条状物电极单元之间，以保证可靠连接。
电化学传感器优选实施例的电化学传感器连接器适用于各种电化学传感器。例如，连接器可用来连接用做安培计传感器的电化学传感器，用于分析物的检测和量化。
在这种应用中，确定电极的位置使得工作电极与计数电极反应以及反应产物相隔离，或使得计数电极反应产物扩散到工作电极上，它们在此工作电极处发生反应。前一种类型的电化学传感器在现有技术中是众所周知的，后一种类型的电化学传感器在US6179979和US5942102中论述。
这两种电极结构的不同点在于隔离状况，将计数电极放置在距工作电极足够远的位置，使得在传感器使用过程中，计数电极上的电化学反应产物不会到达工作电极。实际上，这种结构可以典型地通过将工作电极与计数电极隔开至少1毫米的距离来实现。
在非隔离结构中，工作电极与计数电极的位置足够近，使得在传感器使用过程中，计数电极上的电化学反应产物可扩散到工作电极上。然后，这些反应产物在工作电极上发生反应，获得比在隔离电极情况下可能得到的更高的电流。在非隔离结构中，工作电极反应可描述为计数电极反应的耦合(couple)。
电化学传感器的制作在某些实施例中，优选实施例的电化学传感器可以用类似于U.S.5942102中公开的方法来制作。
本领域的技术人员可以理解，电极层和电隔离基底可根据需要独立选择，例如，为了便于制作，为了降低材料成本，或为了达到传感器或制作过程的其他所需特征。同样，电极层可以用任何适当的方式应用到电绝缘层，例如，以仅部分覆盖基底的方式。
在优选实施例中，传感器中的各层可用适当的粘合剂粘合。适当的粘合剂包括，例如，热活性粘合剂、压敏粘合剂、热处理粘合剂、化学处理粘合剂、热熔粘合剂、热流粘合剂、及其类似的粘合剂。压敏粘合剂优选使用在其中需要简化制作过程的某些实施例中。但是，在另外的实施例中，压敏粘合剂的粘性可导致制作工具的粘合或产物粘合。在这些实施例中，热或化学处理粘合剂通常是优选的。特别优选的是热活性和热处理粘合剂，其在适当的时侯可以方便地被活化。
在某些实施例中，可以优选应用热熔粘合剂。热熔粘合剂是无溶剂的热塑性材料，其在室温时是固体，当冷却到其熔点以下时以融化形式应用到其粘合的表面。热熔粘合剂在各种超过熔点范围的化学处理中是有效的。热熔粘合剂可以是网片、非织造材料、织造材料、粉末、溶液的形式或任何其他适当的形式。聚酯热熔粘合剂可优选用于某些实施例。这种粘合剂(例如，可从Middleton，MA的Bostik公司获得)是线性饱和聚酯热熔融物，其熔点从65℃到220℃，本质上其状态范围从完全非晶体到高度结晶。聚酰胺(尼龙)热熔粘合剂也可从Bostik公司获得，也可优选，包括二聚酸和尼龙型聚酰胺粘合剂。适当的热熔粘合剂化学物质包括EVA、聚乙烯和聚丙烯。
可以选择的是，在某些其他的实施例中，可以优选应用层压技术将某些层粘合到一起。适合的层压技术在2000年10月20日申请的申请号为09/694106的申请和2000年10月20日申请的申请号为09/694120的申请中描述，其题目为“LAMINATES OF ASYMMETRICMEMBRANES(不对称隔板的层压技术)”。被层压的各层相邻放置并加热，这样就形成了各层之间的接合。也可施加压力以有助于接合的形成。可以优选在加热和/或加压的情况下，能接合任何两种可形成接合的材料的层压方法。优选可在两种适合的聚合材料之间形成接合的层压。
可优选作为隔离层、作为电极层的支撑或应用于传感器其他层的适合的电阻材料包括，例如，类似聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚烯烃、聚乙烯对苯二酸盐、玻璃、陶瓷的这些材料的混合物和/或组合物，以及类似的材料。适合应用作为隔离或支撑层的电阻性粘合剂包括，但不仅限于，聚丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯以及磺化聚酯。
应用于传感器内的化学制剂，如氧化还原试剂、溶剂、缓冲剂、惰性盐和其他物质，可以保持在传感器电极或内壁上、可以保持在一个或多个传感器内的独立支撑上或自立。如果要将化学制剂保持在传感器电极或内壁上，则可以利用本领域内众所周知的应用技术施加化学制剂，诸如喷墨印刷、丝网印刷、平版印刷、超声波喷涂、沟槽涂覆、凹版印刷以及其他类似的技术。适合的独立支撑包括，但不仅限于，网格、非织造片、纤维填料、大孔薄膜以及烧结粉末。传感器内使用的化学制剂可以分布在支撑上或包含在支撑内。
在优选实施例中，传感器内以及构成传感器的优选材料是以服从批量生产的需要的形式，并且传感器本身是设计为单次试验后可丢弃的。可丢弃传感器是生产成本低，只用于单次试验、经济上可接受的一次性传感器。可丢弃传感器是可以方便地只用于单次试验的一次性传感器，即，单次使用后，可能需要采取诸如清洗和/或重装试剂的步骤处理该传感器以使其可以适于再次使用。
上下文中经济上可接受的意思是对于使用者来说，试验结果的感觉价值与购买并使用的传感器的成本相同或比之更高，传感器购买价格由提供给使用者的传感器的成本增加相应的加价而决定。对于一些应用来说，优选的是具有相对低材料成本和简单制作过程的传感器。例如，传感器的电极材料可以是便宜的，例如碳，或者所需的材料总量足够少，使得可优选高价材料。丝网印刷碳墨或银是适用于制作相对廉价材料的电极的方法。但是，如果需要使用诸如铂、钯、金或铱的电极材料，则较好的材料采用的方法诸如溅射法或蒸汽喷涂是优选的，因为这样可得到特别薄的薄膜。一次性传感器用的基底材料也优选为廉价的。这些廉价材料的例子是诸如聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚酯的聚合物以及铜版纸和硬纸板。
传感器的装配方法优选适合批量生产的方法。这些方法包括在主要装配步骤之后，在卡片(card)上制作多个传感器，然后将卡片分成单条，以及网片(web)制作，其中传感器在连续网片上生产，随后被分成单条。卡片方法最适用于当需要制作的多个部件的空间定位较紧密时，和/或当优选坚硬的传感器基底材料时。网片方法最适用于当部件的网片纵向定位要求不严格以及可以优选柔性网片时。
在某些实施例中，可能需要电化学传感器是方便的一次性使用，以致于使用者不会试图重新使用传感器并可能获得不精确的试验结果。传感器的一次性使用可能在随传感器附带的用户说明书中规定。更优选为，在某些需要一次性使用的实施例中，可制作这种传感器，使得使用该传感器一次以上是困难的或不可能的。例如，在第一次试验过程中，可以用清除试剂或消耗试剂的方法来实现以上功能，这样，第二次试验时传感器会失效。可选择性地，检测试验信号以指示传感器中的试剂是否反应完毕，例如，一个非正常的高初始信号以及试验中断。另一种方法包括当传感器已完成第一次试验后，提供一种断开传感器内电连接的装置。
电极电化学传感器检测样品中分析物的存在和/或总量，或指示样品中分析物的存在和/或总量的物质，在这种优选实施例中，传感器中的至少一个电极是工作电极。当工作电极的电势指示分析物的电平(例如在电势传感器中)时，需要第二电极作为参考电极以用于提供参考电势。
在安培计传感器实例中，工作电极电流指示分析物例如葡萄糖的电平，优选为，至少存在一个另外的电极，其作为计数电极以使电路完整。该第二电极也可作为参考电极。单个电极可以选择性地执行参考电极的功能。
适用于工作、计数和参考电极的材料与装置中存在的任何试剂或物质是相容的。相容材料与传感器中的其他物质基本上不会发生化学反应。这种适合的材料的例子可以包括，但不仅限于，碳、碳和有机粘结剂、铂、钯、石墨、氧化铟、氧化锡、氧化铟/氧化锡的混合物、金、银、铱，以及它们的混合物。可以用任何适当的方法将这些材料构成电极结构，例如，溅射、蒸汽喷涂、丝网印刷、热力蒸发、凹版印刷、沟槽喷涂或平版印刷术。在优选实施例中，材料用溅射或丝网印刷的方法来构造电极结构。
优选用做参考电极的材料的非限定性的例子包括金属/金属盐系统，例如和氯化银、溴化银或碘化银接触的银，以及和氯化汞或硫酸汞接触的汞。金属可以用任何适当的方法沉积，然后与适当的金属盐相接触。适当的方法包括例如，在适当的盐溶液中电解或化学氧化。这种金属/金属盐系统在电势计测量方法上比单个金属成分的系统提供了更好的电势控制。在优选实施例中，在安培计传感器中，金属/金属盐电极系统优选作为单独的参考电极。
可以采用任何适当的电极间距。在某些实施例中，可以优选隔开电极的距离为约500μm、400μm、300μm、200μm、100μm、50μm、20μm、10μm或更少。在其他的实施例中，可以优选隔开电极的距离为约500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1mm或更多。
溶剂在某些实施例中，可能需要在电化学传感器中包含一种或多种溶剂。适合的溶剂包括电离和非电离的清洁剂、蛋白酶以及脂肪酶。适合的电离清洁剂包括，例如，十二烷基磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵。蛋白酶的非限定性的例子包括胰岛素、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、链霉蛋白酶E、具有广泛特性的活性酶。适用的非电离表面活性剂包括，例如，乙氧基化辛基酚、包括从宾夕法尼亚州费城的Rohm&Haas获得的TRITON XTM系列。在优选实施例中，皂甙，即在水中起泡的植物苷优选作为溶剂。在一个具体的优选实施例中，从澳大利亚新南威尔士Hill城的Sigma Aldrich Pty公司获得的脱氧胆酸的碱金属盐优选作为溶剂。
氧化还原剂在优选实施例中电化学传感器还可包括氧化还原剂。电化学传感器中使用的用来测量血液中葡萄糖的优选的氧化还原剂包括那些可氧化酶的降解形式的氧化还原剂，这种酶可以选择性地氧化葡萄糖。适合的酶的例子包括，但不仅限于，葡萄糖氧化脱氢酶、附属于葡萄糖脱氢酶的PQQ、以及附属于葡萄糖脱氢酶的NAD。适用于分解葡萄糖的氧化还原剂的例子包括，但不仅限于，铁氰化物的盐、重铬酸盐、氧化钒、高锰酸盐以及电活性有机金属混合物。有机氧化还原剂如双氯酚靛酚和醌也是适合的。在优选实施例中，分解葡萄糖的氧化还原剂是铁氰化物。
缓冲剂缓冲剂以干燥形式在电化学传感器中可以沿氧化还原剂任意放置。如果放置缓冲剂，则其存在的总量导致的PH值应该是适合将氧化还原剂的氧化电势调整到适合氧化例如葡萄糖，而不是其他不需要检测的类型的值。缓冲剂应该具有足够的量从而将试验过程中样品的PH值基本保持在所需要的值。适合的缓冲剂的例子包括磷酸盐、碳酸盐、苯六甲酸的碱金属盐、柠檬酸的碱金属盐、以及柠康酸的碱金属盐。在其他各种因素中，缓冲剂应该根据所需的PH值来选择。选择缓冲剂使其不会与氧化还原剂发生反应。
惰性盐在各种实施例中优选使用的惰性盐包括分解后在被分析的样品中形成离子，而不与样品中或包括传感器电极的传感器中的任何氧化还原剂或其他物质发生反应的盐。适合的惰性盐的例子包括，但不仅限于，碱金属氯化物、硝酸盐、硫酸盐和磷酸盐。
传感器内的其他物质除了氧化还原剂和缓冲剂，电化学传感器中还可以存在其他物质。这些物质包括，例如，粘度增强剂和低分子量聚合物。传感器中也可包含亲水物质，如聚乙二醇、聚丙烯酸、右旋糖苷、以及如宾夕法尼亚州费城的Rohm&Hass公司销售的商标名称为TRITONTM的表面活性剂或特拉华州、Wilmington的ICI美国公司销售的商标名称为TWEENTM的表面活性剂。在优选实施例中，使用了是从BASF获得的Pluronic表面活性剂和泡沫抑制剂。这些物质可以增加传感器的填充率，提供更稳定的测量，以及在小体积样品中抑制蒸发。
电路导电层优选通过这里描述的连接器连接到电路上，该电路可以在电极和所测的最终电流例如测量计之间提供电势。适合的测量计可以包括一个或多个电源、用来提供控制电势或电流的电路、微处理器控制设备、计算机或数据存储装置、显示装置、声音报警装置或本领域已知的其他装置或组件。测量计也可以能连接到计算机或数据存储装置上。例如，典型的测量计可以是一个由蓄电池供电、由单板微处理器控制的手持装置，并且该装置还包括在例如条状电极连接针与如模/数转换器的电路之间提供预定电势或电流的电路。在这个实施例中，来自条状电极连接器的模拟信号可以转换成可由微处理器分析和/或存储的数字信号。测量计也可以包括如液晶显示器的显示装置以及适合的连接电路，以向用户显示试验的结果。在一个可选的实施例中，测量计可包括专用电路，如电势施加和信号获取电路。这种专用电路可以结合与通用计算装置如手提计算机或其他类型的计算机相连的单独的模块构成。在这种实施例中，通用计算装置可执行控制、分析、数据存储和/或显示功能。该实施例可以获得低成本的测量计，因为通用计算装置可优选实现许多功能，因此这些功能就不会成为电化学测量系统成本的一部分。在这些测量计实施例中，任一个测量计或通用计算装置都可以和外部装置，如本地计算机网络或国际互连网连接，以便于向用户发布试验结果和提供系统升级。
以上描述提供了本发明的几种方法和材料。本发明的方法和材料易于修改，并且其制作方法和设备易于更换。参考这里提供的本发明的公开或实践，本领域的技术人员会很容易实现这些修改。因此，本发明不会局限于这里提供的具体的实施例，而是覆盖了权利要求书中体现的真正范围和要旨内所有的修改和变更。
权利要求
1.一种电化学传感器，该电化学传感器与测量计电连接，该传感器包括具有第一导电涂层的第一绝缘基底，具有第二导电涂层的第二绝缘基底，以及位于它们之间的绝缘隔离层，两导电涂层以相隔开的关系相互面对面设置，其中具有第一导电涂层的第一绝缘基底的边缘延伸超过了具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘，并超过了绝缘隔离层的边缘，其中具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘延伸超过了绝缘隔离层的边缘。
2.如权利要求1中所述的电化学传感器，其特征在于，具有第一导电涂层的第一绝缘基底中，在延伸超过了绝缘隔离层边缘的具有第一导电涂层的第一绝缘基底的部分包括一个小孔，使得暴露出第二电极层的一个区域，从而通过小孔提供了一个与测量计形成电连接的表面。
3.如权利要求2中所述的电化学传感器，其进一步包括一个附加绝缘隔离层，该附加绝缘隔离层位于第一导电涂层和第二导电涂层之间，其特征在于，绝缘隔离层和附加绝缘隔离层位于小孔的相对侧。
4.一种电化学传感器，该电化学传感器与测量计电连接，该传感器包括具有第一导电涂层的第一绝缘基底，具有第二导电涂层的第二绝缘基底，以及位于它们之间的绝缘隔离层，两导电涂层以相隔开的关系相互面对面设置，其中具有第一导电涂层的第一绝缘基底的边缘延伸超过了具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘，并超过了绝缘隔离层的边缘，并且其中具有第一导电涂层的第一绝缘基底和绝缘隔离层包括一个小孔，使得暴露出第二电极层的一个区域，从而通过小孔提供了一个与测量计形成电连接的表面。
5.一种电化学传感器，该电化学传感器与测量计电连接，该传感器包括具有第一导电涂层的第一绝缘基底，具有第二导电涂层的第二绝缘基底，以及位于它们之间的绝缘隔离层，两导电涂层以相隔开的关系相互面对面设置，其中具有第一导电涂层的第一绝缘基底的一部分延伸超过了具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘，并超过了绝缘隔离层的边缘，并且其中具有第一导电涂层的第一绝缘基底的一部分和绝缘隔离层的一部分被除去，从而形成了一个狭槽，该狭槽位于具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘和绝缘隔离层的边缘附近，以致于暴露出第二电极层的一个区域，从而提供了一个与测量计形成电连接的表面。
6.一种在电化学传感器和测量计之间形成电连接的方法，该方法包括以下步骤a)提供一个电化学传感器，该电化学传感器包括具有第一导电涂层的第一绝缘基底，具有第二导电涂层的第二绝缘基底，以及位于它们之间的绝缘隔离层，两导电涂层以相隔开的关系相互面对面设置，其中具有第一导电涂层的第一绝缘基底的边缘延伸超过了具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘，并超过了绝缘隔离层的边缘，其中具有第二导电涂层的第二绝缘基底的边缘延伸超过了绝缘隔离层的边缘；b)提供一个测量计，该测量计包括楔块，该楔块包括上楔形导电表面和下楔形导电表面，两导电表面与测量计电连接；以及c)将电化学传感器的一部分插入测量计，这样，楔块被插入延伸超过绝缘隔离层的边缘的具有第一导电涂层的第一绝缘基底的一部分和具有第二导电涂层的第二绝缘基底的一部分之间，这样就构成了第一导电涂层和下楔形导电表面之间的电连接，由此构成了第二导电涂层和上楔形导电表面之间的电连接。
7.如权利要求6所述的方法，其中该测量计还包括一个支点，其特征在于，楔块可在该支点上转动。
全文摘要
本发明涉及包括连接器的电化学传感器，该连接器与连接装置相配合，以提供与测量计电路的电连接。
文档编号G01N27/327GK1432807SQ03100219
公开日2003年7月30日 申请日期2003年1月6日 优先权日2002年1月4日
发明者A·M·霍格斯, G·钱伯斯 申请人:生命扫描有限公司