适于批量生产的葡萄糖传感器的工作电极的制备方法与流程

本公开大体涉及生物传感器领域，具体涉及一种适于批量生产的葡萄糖传感器的工作电极的制备方法。

背景技术：

1、糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，目前尚无根治方法，糖尿病患者常常通过监测血糖的方式控制病情。监测血糖的方式主要包括传统血糖监测和动态血糖监测(continuous glucose monitoring，cgm)。相对于传统血糖监测，cgm技术通常可以连续至少24小时监测患者的血糖，实时获得患者全天的血糖情况，有效地反映患者的低血糖和血糖波动状况。利用葡萄糖传感器可以实现动态血糖监测。

2、葡萄糖传感器一般包括传感器探头和记录传感信息的处理设备。在进行动态血糖监测时，常常将传感器探头埋在受检者的皮下，探头的工作电极上设置有葡萄糖敏感试剂，可以与植入部位的葡萄糖分子发生特异性反应产生电信号，处理设备对电信号进行处理获得血糖值和患者的血糖变化情况。

3、为了获得较为准确的血糖值，在葡萄糖传感器的生产中，需要尽可能使批量生产的各个葡萄糖传感器具有一致的初始灵敏度从而实现批量校准，因此，为保证批量生产的葡萄糖传感器初始灵敏度一致，工艺参数的一致性例如传感部的面积、形貌的一致性非常重要。传感部通过在工作电极导电层上滴涂葡萄糖敏感试剂再经固化而形成。

4、在现有的滴涂工艺中，对滴涂液的控制均通过改善滴涂表面粗糙度进而使得液滴在表面具有一致的浸润角，从而控制液滴的面积和形貌。但是滴涂表面粗糙度难以做到完全一致，导致每次进行滴涂时液滴的面积和形貌的一致性难以保证一致，进而难以保证批量生产的各个葡萄糖传感器具有一致性高的初始灵敏度。

技术实现思路

1、本公开有鉴于上述现状而完成，其目的在于提供一种能够简单方便控制滴涂液滴的面积和形貌一致性的葡萄糖传感器的工作电极及其制备方法，有利于提高批量生产的各个葡萄糖传感器传感部的一致性以提高批量生产的各个葡萄糖传感器的初始灵敏度的一致性。

2、为此，本公开的第一方面提供了一种葡萄糖传感器的工作电极，其特征在于，包括：基底层，其由绝缘性材料构成，并且经过预处理形成有规定粗糙度的表面；导电层，其被布置在所述基底层上并具有沿所述导电层的预定方向排列的至少一个限位槽，所述至少一个限位槽通过在所述导电层表面涂覆光敏材料形成光敏层，并按照预定图案固化所述光敏层后去除未固化的所述光敏层而形成在所述导电层的表面上，所述预定图案包括至少一个封闭图形；以及传感部，其通过将预定量的葡萄糖敏感试剂滴涂于所述至少一个限位槽并经固化形成。

3、在本公开的第一方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极中，不需要复杂表面处理方法来获得相同浸润角的液滴，而是在工作电极表面通过固化光敏材料形成至少一个具有一定形状的限位槽，滴涂的预定量的葡萄糖敏感试剂可以容纳于限位槽中并形成与限位槽形状相同的形貌，从而能够方便地控制大批量生产的工作电极中传感部的面积和形貌的一致性，获得具有一致性工艺参数的葡萄糖传感器。

4、在本公开的第一方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极中，可选地，所述至少一个限位槽直线状排列。由此，能够提高滴涂效率。

5、在本公开的第一方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极中，可选地，在所述传感部上还覆盖有控制葡萄糖分子通过的半透膜。由此，能够控制通过半透膜的葡萄糖分子的数量。

6、在本公开的第一方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极中，可选地，所述葡萄糖敏感试剂完全填充所述限位槽。在这种情况下，葡萄糖敏感试剂被限制于限位槽内，由此能够控制葡萄糖敏感试剂的面积和形貌，避免未烘干的葡萄糖敏感试剂到处流淌，形成不规则的形状。

7、在本公开的第一方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极中，可选地，所述限位槽为圆形槽或卵形槽。由此，能够便于滴涂的葡萄糖敏感试剂在限位槽内流动并填充限位槽的边沿以形成需要的形貌。

8、在本公开的第一方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极中，可选地，所述导电层的材料选自玻璃碳、石墨、银、氯化银、铂、钯、铂-铱、钛、金或铱中的至少一种。由此，能够具有较好的导电性。

9、在本公开的第一方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极中，可选地，所述葡萄糖敏感试剂能够与葡萄糖发生化学反应，所述葡萄糖敏感试剂包括葡萄糖酶、金属聚合物和交联剂。由此，葡萄糖敏感试剂能够方便地附着在导电层限位槽上并与葡萄糖发生特异性反应。

10、本公开的第二方面提供了一种葡萄糖传感器的工作电极的制备方法，所述工作电极包括：基底层，其由绝缘性材料构成，并且经过预处理形成有规定粗糙度的表面；导电层，其布置在所述基底层上，并具有沿所述导电层的预定方向排列的至少一个限位槽；以及传感部，其设置在所述导电层上；所述制备方法的特征在于包括以下步骤：(a)准备具有绝缘性的基底层并对所述基底层进行预处理以使其表面具有规定的粗糙度；(b)在所述基底层上形成所述导电层，并在所述导电层上涂覆具有生物兼容性的光敏层，根据预定图案对所述光敏层进行图案化以在所述导电层上形成所述至少一个限位槽，所述预定图案包括至少一个封闭图形；(c)以使所述葡萄糖敏感试剂被保持在所述至少一个限位槽的范围内的方式向所述至少一个限位槽滴涂预定量的葡萄糖敏感试剂，并对所述葡萄糖敏感试剂进行固化而形成所述传感部。

11、在本公开的第二方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极的制备方法中，不需要复杂表面处理方法来获得相同浸润角的液滴，而是在工作电极表面通过固化光敏材料形成至少一个具有一定形状的限位槽，滴涂的预定量的葡萄糖敏感试剂可以容纳于限位槽中并形成与限位槽形状相同的形貌，从而能够方便地控制大批量生产的工作电极中传感部的面积和形貌的一致性，获得具有一致性工艺参数的葡萄糖传感器。

12、在本公开的第二方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极的制备方法中，可选地，在步骤(b)中，所述图案化的方法包括：通过光照射置于所述光敏层上方的具有所述预定图案的掩膜板或利用组成所述预定图案的激光源照射所述光敏层以使所述光敏层部分固化，接着去除未固化的所述光敏层以形成所述至少一个限位槽。由此，能够利用光敏材料的特性在导电层上形成具有预定图案的限位槽。

13、在本公开的第二方面所涉及的葡萄糖传感器的工作电极的制备方法中，可选地，所述导电层具有多个所述限位槽，且多个所述限位槽的表面积之和不小于所述导电层的表面积的50％。由此，能够增加传感部的葡萄糖分子与导电层的接触面积。

技术特征：

1.一种适于批量生产的葡萄糖传感器的工作电极的制备方法，所述工作电极包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，

技术总结
本公开描述了一种适于批量生产的葡萄糖传感器的工作电极的制备方法，制备方法包括以下步骤：准备具有绝缘性的基底层；在基底层上形成导电层，导电层作为一个整体完整地覆盖基底层，在导电层上形成大小和形状一致的多个限位槽；以使葡萄糖敏感试剂被保持在多个限位槽的范围内的方式向多个限位槽分别滴涂预定量的葡萄糖敏感试剂，并对葡萄糖敏感试剂进行固化而形成多个传感部。根据本公开，能够简单方便控制滴涂液滴的面积和形貌一致性的葡萄糖传感器的工作电极及其制备方法。

技术研发人员：王蕾,卢路旺,胡一帆,韩明松
受保护的技术使用者：深圳硅基传感科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31