[發(fā)明專利]電化學(xué)生物傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880038236.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111065762A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·埃爾穆?tīng)?/a>;C·克雷安格;R·皮特森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太陽(yáng)化學(xué)公司
• 主分類號(hào): C23C28/00
• 分類號(hào): C23C28/00;G01N27/327
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33239
• 代理人: 周積德

本發(fā)明提供用于測(cè)量生物流體樣品中的低濃度分析物的電化學(xué)生物傳感器。生物傳感器包括一種或多種工作電極、參比電極、對(duì)電極和bio?cocktail。bio?cocktail包含在緩沖溶液中的一種或多種酶和一種或多種氧化還原介質(zhì)。本發(fā)明還提供使用本發(fā)明的電化學(xué)生物傳感器測(cè)量生物流體樣品中低濃度分析物的方法。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2017年6月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/516,194的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量生物流體中諸如葡萄糖和蔗糖的分析物的濃度的電化學(xué)生物傳感器。本發(fā)明適合于測(cè)量低水平的分析物，例如在唾液、汗水和眼淚中在生物流體中發(fā)現(xiàn)的水平。使用本發(fā)明的電化學(xué)傳感器，可以有利地在陰極模式下并且在避免來(lái)自其他可氧化物質(zhì)的干擾的電勢(shì)下測(cè)量分析物的濃度。本發(fā)明的生物傳感器和方法還適用于測(cè)量各種食品和農(nóng)產(chǎn)品中低濃度的分析物，例如葡萄糖和蔗糖。

背景技術(shù)

試紙目前廣泛用于血液樣本中葡萄糖的檢測(cè)領(lǐng)域。糖尿病患者的一種常見(jiàn)應(yīng)用是需要經(jīng)常測(cè)試和監(jiān)測(cè)其水平以調(diào)節(jié)和維持健康水平的糖尿病患者。當(dāng)前的做法包括需要使用針頭不斷刺穿皮膚并釋放少量血液以進(jìn)行測(cè)試。由于許多原因，這是不令人滿意的。

在最近的發(fā)展中，可以將葡萄糖監(jiān)測(cè)器嵌入體內(nèi)，以向用戶提供連續(xù)的血液測(cè)試和反饋。盡管此方法受到某些人的青睞，但它是一種侵入性技術(shù)，并具有其自身固有的問(wèn)題。

如果存在一種測(cè)試，其中葡萄糖含量遠(yuǎn)低于血液的葡萄糖的體液(例如唾液、眼淚、汗液)可以用作測(cè)試樣品，那將是有利的。但是，與血液相比，當(dāng)前的方法無(wú)法輕松檢測(cè)出低得多的葡萄糖水平。典型的唾液和眼淚葡萄糖水平約為血液中葡萄糖水平的1/100^th。

已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)種嘗試來(lái)開(kāi)發(fā)用于檢測(cè)血液中的分析物和體液(例如唾液)中的低水平的分析物(例如葡萄糖)的測(cè)試方法和設(shè)備。它們包括一系列設(shè)備。

US 5,770描述一種固態(tài)的、多用途的電化學(xué)傳感器，該傳感器通常包括具有金屬化碳?jí)A和上覆的含硅氧烷的保護(hù)性葡萄糖和/或乳酸可滲透膜的酶電極。它們描述將乙酸纖維素配制成糊料以用于電極。不使用氧化還原介質(zhì)。

US 6,623,698公開(kāi)一種具有頭部的生物傳感器電動(dòng)牙刷，該頭部具有測(cè)試通道和在該測(cè)試通道內(nèi)的可再生生物傳感器系統(tǒng)。該設(shè)備可用于執(zhí)行常規(guī)唾液測(cè)試。不使用氧化還原介質(zhì)。

US 2001/0023324描述一種刺激唾液、收集唾液和測(cè)量葡萄糖濃度的裝置。優(yōu)選的實(shí)施形式為測(cè)試條。該裝置包含與閾值指示膜接觸的吸收性基質(zhì)。該膜包含葡萄糖氧化酶和過(guò)氧化物酶，以及暴露于葡萄糖時(shí)會(huì)變色的試劑。不使用氧化還原介質(zhì)。

US 2008/0177166公開(kāi)一種電流型葡萄糖傳感器條系統(tǒng)。傳感器條利用鉑膜檢測(cè)生物樣品中葡萄糖氧化酶分解葡萄糖產(chǎn)生的過(guò)氧化氫。它是單一酶系統(tǒng)，不使用氧化還原介質(zhì)。

US 2014/0197042描述用于確定液體樣品中葡萄糖濃度的電化學(xué)傳感器。傳感器可選地在樣品放置區(qū)域中涂覆有多個(gè)傳感器元件。傳感器元件包括單壁碳納米管、石墨、石墨烯、碳納米纖維、碳納米線及其組合或由其組成。傳感器元件或工作電極(如果不存在傳感器元件)通過(guò)包含葡萄糖氧化酶的涂層進(jìn)行功能化。它是單一酶系統(tǒng)，不使用氧化還原介質(zhì)。

US 6,767,441公開(kāi)一種用于測(cè)量生物流體中各種分析物濃度的電化學(xué)傳感器，該傳感器將至少一種酶與過(guò)氧化物酶和氧化還原介質(zhì)結(jié)合在一起。亞鐵氰化物優(yōu)選作為氧化還原介質(zhì)。參比電極必須裝有氧化還原介質(zhì)才能使工作電極正常工作。電化學(xué)傳感器可以在較低的電壓下運(yùn)行，以免干擾物質(zhì)被氧化。電化學(xué)傳感器由層壓層、導(dǎo)電導(dǎo)管和切口組成，以使樣品與電極接觸。工作電極和參比電極分別與單獨(dú)的導(dǎo)電導(dǎo)管接觸。