[發(fā)明專利]化學(xué)傳感器及其制造方法

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• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106645341A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 連健宏;蕭夏彩;劉竹育
• 申請（專利權(quán)）人: 友達(dá)光電股份有限公司
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 梁揮,鮑俊萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明系關(guān)于一種化學(xué)傳感器，特別是一種包含磷酸鹽緩沖材料的化學(xué)傳感器。

背景技術(shù)

化學(xué)傳感器是一種可與待測樣品中的待偵測物質(zhì)反應(yīng)，并將反應(yīng)的結(jié)果轉(zhuǎn)換為可量測的信號形式的測量工具。近年來，在生醫(yī)技術(shù)發(fā)展的帶動下，化學(xué)傳感器的使用越來越普遍，對于化學(xué)傳感器性能的需求也隨之提高。

目前化學(xué)傳感器的發(fā)展主要是透過縮小化學(xué)傳感器內(nèi)電極的寬度以提升化學(xué)傳感器的性能。使用超威電極的化學(xué)傳感器具有待測樣品需求量小、與待測樣品反應(yīng)的速度快以及偵測靈敏度高等優(yōu)勢。然而，電極寬度縮小的同時，待測樣品中的非感測目標(biāo)物質(zhì)對量測結(jié)果產(chǎn)生的干擾也隨之上升。因此，如何降低使用超威電極的化學(xué)傳感器時，待測樣品中的非感測目標(biāo)物質(zhì)對量測結(jié)果產(chǎn)生的干擾，已成為目前極需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種含有磷酸鹽緩沖材料的化學(xué)傳感器，借此降低待測樣品中的酸性離子，以避免干擾感測目標(biāo)物質(zhì)的量測結(jié)果。

本發(fā)明揭露一種化學(xué)傳感器，其具有一感測區(qū)，化學(xué)傳感器包含一基材、至少一電極以及至少一反應(yīng)層。基材具有一基材表面與至少一溝槽。溝槽位于基材表面，且溝槽延伸至感測區(qū)內(nèi)。電極位于溝槽中。電極的厚度小于或等于溝槽的深度，且電極延伸至感測區(qū)內(nèi)。反應(yīng)層覆蓋位于感測區(qū)的電極，反應(yīng)層包含一反應(yīng)材料與一磷酸鹽緩沖材料。磷酸鹽緩沖材料的磷酸二氫根(H₂PO₄^-)體積摩爾濃度為0.22M至0.28M，且磷酸鹽緩沖材料的pH值為7.0。

其中，該反應(yīng)材料覆蓋該至少一電極，該磷酸鹽緩沖材料覆蓋該反應(yīng)材料。

其中，該磷酸鹽緩沖材料覆蓋該至少一電極，該反應(yīng)材料覆蓋該磷酸鹽緩沖材料。

其中，該反應(yīng)材料與該磷酸鹽緩沖材料彼此混合。

其中，該至少一溝槽延伸并通過該感測區(qū)，且該至少一電極延伸并通過該感測區(qū)。

其中，該化學(xué)傳感器更包含一蓋板與一絕緣層，該蓋板位于該基材表面，該絕緣層位于該蓋板與該基材之間。

本發(fā)明揭露一種化學(xué)傳感器的制造方法，化學(xué)傳感器具有一感測區(qū)。化學(xué)傳感器的制造方法包含提供一基材；形成至少一溝槽于一基材的一基材表面，并延伸至感測區(qū)內(nèi)；形成至少一電極于溝槽中，其中電極的厚度小于或等于溝槽的深度，且電極延伸至感測區(qū)內(nèi)；形成一反應(yīng)層于感測區(qū)內(nèi)并覆蓋電極，反應(yīng)層包含一反應(yīng)材料與一磷酸鹽緩沖材料，磷酸鹽緩沖材料的磷酸二氫根(H₂PO₄^-)體積摩爾濃度為0.22M至0.28M，且磷酸鹽緩沖材料的pH值為7.0。

其中，形成該反應(yīng)層于該感測區(qū)內(nèi)并覆蓋該至少一電極的步驟包含：

設(shè)置該反應(yīng)材料于該感測區(qū)內(nèi)并覆蓋該至少一電極；以及

設(shè)置該磷酸鹽緩沖材料于該感測區(qū)內(nèi)并覆蓋該反應(yīng)材料。

其中，形成該反應(yīng)層于該感測區(qū)內(nèi)并覆蓋該至少一電極的步驟包含：

設(shè)置該磷酸鹽緩沖材料于該感測區(qū)內(nèi)并覆蓋該至少一電極；以及

設(shè)置該反應(yīng)材料于該感測區(qū)內(nèi)并覆蓋該磷酸鹽緩沖材料。

其中，形成該反應(yīng)層于該感測區(qū)內(nèi)并覆蓋該至少一電極的步驟包含：

混合該反應(yīng)材料與該磷酸鹽緩沖材料以形成一混合物；以及

設(shè)置該混合物于該感測區(qū)內(nèi)并覆蓋該至少一電極。

根據(jù)上述本發(fā)明所揭露的化學(xué)傳感器及其制造方法，反應(yīng)層包含一反應(yīng)材料與一磷酸鹽緩沖材料，磷酸鹽緩沖材料的磷酸二氫根(H₂PO₄^-)體積摩爾濃度為0.22M至0.28M，且磷酸鹽緩沖材料的pH值為7.0，透過具有足夠的緩沖能力的磷酸鹽緩沖材料與待測樣品中的酸性離子進(jìn)行酸堿中和，降低抵達(dá)工作電極、參考電極與輔助電極的酸性離子數(shù)量，進(jìn)而降低待測樣品中的酸性離子對感測目標(biāo)物質(zhì)量測結(jié)果產(chǎn)生的干擾，同時避免磷酸鹽緩沖材料體積摩爾濃度過高，造成循環(huán)伏安圖中基線偏斜而提高量測結(jié)果判讀難度。如此一來，使用化學(xué)傳感器對待測樣品進(jìn)行量測時，可得到準(zhǔn)確且穩(wěn)定的感測目標(biāo)物質(zhì)含量的量測結(jié)果。

以上的關(guān)于本揭露內(nèi)容的說明及以下的實(shí)施方式的說明系用以示范與解釋本發(fā)明的精神與原理，并且提供本發(fā)明的權(quán)利要求更進(jìn)一步的解釋。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的化學(xué)傳感器的立體分解圖。

圖2為圖1沿2-2’線的剖視圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的化學(xué)傳感器的剖視圖。