一種生物傳感器試紙的電極代碼和識別裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及生物檢測的試紙制作技術領域,具體為一種生物傳感器試紙的電 極代碼和識別裝置。
【背景技術】
[0002] 近年來,一次性酶學生物傳感器廣泛被用于快速檢測中。人們利用酶特異性的催 化作用,開發出各種類型的生物傳感器,例如,用于血糖檢測的生物傳感器。生物傳感器陽 極和陰極固定在作為絕緣基板的試紙上,反應試劑覆蓋在電極,當接觸到檢測樣品后,樣品 中的目標物質與生物傳感器上的反應試劑和電極發生反應,檢測儀器采集生物傳感器的反 應信號,檢測樣品中的目標物質含量。
[0003] 隨著技術的發展,一臺檢測儀器可以完成不同類型的生物傳感器的測定。為了正 確的進行檢測,檢測儀器首先必須判斷當前使用的生物傳感器是用于執行何種類型的檢 測。另外,在生產過程中,每個批次間的生物傳感器會存在一些差異,檢測儀器必須判斷生 物傳感器的批次并對差異進行校正。
[0004]目前有多種生物傳感器的識別方法。如美國專利US5366609公開一種可以插拔的 儲存鑰匙。該儲存鑰匙存儲有生物傳感器檢測類型以及批次差異的信息,生物傳感器使用 的同時,將與之配合的儲存鑰匙插入到檢測儀器中,檢測儀器讀取鑰匙中的信息,對生物傳 感器給的信號做出相應的校正并最終給出檢測結果。每種生物傳感器每一個批次的有與之 對應的專用儲存鑰匙。用戶在使用時必須確認當前生物傳感器的類型批號與所用的儲存鑰 匙批號相符。生物傳感器與之校正信息分開的設計存在以下不足:1)使用生物傳感器進行 檢測時,需要進行插入儲存鑰匙和插入生物傳感器兩步操作,2)操作者可能遺忘事先插入 相對應儲存鑰匙的步驟,造成檢測的結果錯誤。
[0005] 針對上述不足之處,現有多種生物傳感器整合校正信息的方案。如美國專利 US7415285的生物傳感器包括工作電極、參考電極和用于校正批次差異的比較電極。通過電 極的不同的厚度或電極圖形來調整電極電阻值,不同的電阻值對應不同的參數信息。但是 電極的厚度和圖形等在生產過程中會發生偏差,難以獲得所需要的準確電阻值的電極。美 國專利申請US20100170791A1公開的生物傳感器包括記錄其相關參數信息的電極。所述電 極具有不同電極圖案和多個觸點,多個觸點之間的電阻比率對應該生物傳感器的參數信 息。當需要存儲大量的校正信息時,生物傳感器上就需要同樣大量的觸點來實現信息的存 儲,檢測儀器也需有相應數量的連接點才能進行判斷。當檢測儀器的連接點數量少于生物 傳感器的觸點,檢測儀器無法正常工作。當檢測儀器的連接點數量多于生物傳感器的觸點, 則多余的連接點閑置,既占空間,也增加了檢測儀器的成本。
[0006] 艾康生物技術(杭州)有限公司的發明專利申請CN201210095099為"自動編碼和具 有自動編碼裝置的生物傳感器",其自動編碼裝置包括第一電極、第二電極和第三電極,第 一電極和第二電極之間通過連接點連接,由于使得第一電極和第二電極之間的電學參數根 據需要校正的參數而變化。其提供的自動編碼裝置與檢測系統連接的觸點位置和數量是固 定的,檢測系統上的連接位點可被有效地使用。其第二電極為蛇形結構,自動編碼裝置只需 要改動第一電極在第二電極上連接點的位置,就能給出不同的參數信息。此種設計要求檢 測儀器對電極的電學參數檢測精度較高,計算也過于復雜,如果檢測稍有偏差就有可能導 致校正信息的誤讀,影響檢測結果的準確性,造成不可估量的后果。 【實用新型內容】
[0007] 本實用新型的目的是設計一種生物傳感器試紙的電極代碼,生物傳感器試紙上設 置3~7個電極位置,不同的電極位置上的電極及它們的連接方式即為不同電極代碼。
[0008] 本實用新型的另一目的是設計一種生物傳感器試紙的電極代碼的識別裝置,檢測 儀器配置的該識別裝置具有與試紙上編碼電極位置數相同的觸點,檢測儀器的中心處理器 連接控制電路,依次使某個觸點為高或低電平輸出觸點、其余為輸入觸點,中心處理器存 儲有各觸點輸入信號與不同代碼的對應關系,還存儲有每種代碼對應的生物傳感器類型和 批次差異校正信息。
[0009] 本實用新型設計的一種生物傳感器試紙的電極代碼,所述試紙的一個面上有生物 傳感器及檢測電極,試紙某個面上有表示試紙類型和批次代碼的編碼電極,所述的編碼電 極本實用新型中簡稱為電極。
[0010] 在試紙的某個面上設置有N個電極位置,N為3~7的整數,N個電極位置中至少2個 位置有電極、且至少有2個電極串接,構成N個電極位置上多種不同的電極分布及電極連接 方式,每種電極分布和連接方式對應一種電極代碼。
[0011] 為了檢測試紙插入時有否某個電極與檢測儀器的觸點接觸不好,避免造成判斷失 誤,同時為了減少判斷識別的次數,較佳方案為所述N為4~7的整數,N個電極位置中均有電 極,且每個電極至少與一個其它電極串接。檢測儀器識別時只要發現某個觸點無輸入信號, 即報錯。
[0012] 為了便于檢測儀器的識別,N個電極位置在試紙的某個面上排列為1~3行,且同一 行的電極位置的中心連線與試紙縱向中心線垂直;N個電極位置以試紙縱向中心線為對稱。
[0013] 較佳方案為N個電極位置均為矩形,排列為一行。
[0014] 另一種較佳方案為,N個電極位置均為矩形,排列為兩行,N個電極位置中的2個相 同的矩形電極位置,排列為一行;其它電極位置,排列為另一行,處于前述的2個電極位置的 內側。
[0015] 所述試紙上的編碼電極為碳電極、銀電極和金電極中的任一種。
[0016] 本實用新型設計的一種生物傳感器試紙的編碼電極識別裝置,配裝于生物傳感器 的檢測儀器,所述識別裝置有與所述生物傳感器的檢測儀器的中心處理器連接的控制電 路,還有供試紙插入的試紙口,所述試紙口內的觸點個數與生物傳感器試紙的編碼電極位 置數量相同,且各觸點與生物傳感器試紙的編碼電極位置相配合,當生物傳感器試紙插入 所述試紙口內,各觸點與各編碼電極位置上的電極對應連接。檢測儀器的中心處理器連接 的控制電路使某個觸點為高或低電平輸出觸點、其余為輸入觸點,中心處理器連接各輸入 觸點,檢測它們的輸入信號,中心處理器存儲有各觸點輸入信號與不同位置的電極連接方 式(即電極代碼)的對應關系,還存儲有每種代碼對應的生物傳感器類型和批次差異校正信 息。
[0017] 識別時,將試紙插入檢測儀器的識別裝置試紙口內,試紙上的編碼電極位置上的 電極與檢測儀器識別裝置的觸點對應接觸連接;檢測儀器的中心處理器控制電路依次使N 個觸點中的任一個為高或低電平輸出觸點、其余N-1個為輸入觸點,中心處理器檢測各輸入 觸點信號并記錄;中心處理器根據各個觸點為高或低電平輸出時有輸入信號觸點的目錄, 判斷各觸點對應的試紙電極位置上的電極分布與串接情況,得到該試紙的電極代碼,調出 該試紙對應的生物傳感器類型和批次差異校正信息,完成識別。
[0018] 與現有技術相比,本實用新型一種生物傳感器試紙的編碼電極和識別裝置的優點 為:1、檢測儀器通過檢測試紙上設置的編碼電極連接方式自動識別試紙的電極編碼信息, 不需要插入存儲卡或調整檢測儀器設置,減少了檢測操作步驟,方便用戶使用;避免了操作 者忘記輸入或輸入錯誤密碼,或者未插入存儲卡,導致檢測結果錯誤的情況;2、只需改變試 紙上的3~7個電極位置上電極的分布和它們的連接方式,即可構成多種代碼,滿足現在生 物傳感器多種校正信息的要求,且檢測儀器的識別裝置試紙口只需要有3~7個觸點即可實 現識別,即現有的檢測儀器硬件無需改動,只需要存儲相關各觸點輸入信號與不同代碼的 對應關系和各代碼對應的生物傳感器校正信息,即可用于本實用新型生物傳感器試紙的編 碼電極代碼的識別;3、試紙上的電極位置設置簡單,只需要改動電極的分布和連接方式,即 可構成不同代碼;4、制作工藝簡單,成本低。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本生物傳感器試紙的電極代碼實施例1排列為兩行的試紙電極示意圖;
[0020] 圖2為本生物傳感器試紙的電極代碼實施例1排列為一行的試紙電極示意圖;
[0021] 圖3為本生物傳感器試紙的電極代碼實施例2排列為兩行的試紙電極示意圖;
[0022] 圖4為本生物傳感器試紙的電極代碼實施例2排列為一行的試紙電極示意圖;
[0023] 圖5為本生物傳感器試紙的電極代碼實施例3排列為兩行的試紙電極示意圖;
[0024] 圖6為本生物傳感器試紙的電極代碼實施例3排列為一行的試紙電極示意圖。
[0025] 圖中標號為:1、試紙,2、生物傳感器,3、電極位置。
【具體實施方式】
[0026] 生物傳感器試紙的編碼電極實施例1
[0027]本生物傳感器試紙的編碼電極實施例1試紙的正面上有生物傳感器及檢測電極, 在試紙的背面上設置有5個矩形電極位置,排列為兩行。如圖1所示,2個電極位置為相同矩 形,位于試紙的左端、排列為一行,且2個電極位置的中心連線與試紙縱向中心線垂直。其它 3個電極位置為長大于寬的矩形,排列為另一行、處于前述的2個電極位置的右側。本例試紙 左端2個電極位置的行寬與其右側3個電極位置的行寬相同。5個電極位置以試紙縱向中心 線為對稱。
[0028] 本例5個電極位置也可均為矩形,排為一行,各電極位置中心線的連線與試紙縱向 中心線垂直,5個電極位置以試紙縱向中心線為對稱。如圖2所示。
[0029] 本例五個電極位置為a,b,c,d,e,5個電極位置中至少有2個位置有電極、且至少有 2個電極串接。其電極分布和串接方式如下:
[0030] 5個電極位置中任意2個電極位置上有電極且串接、其它3個電極位置上有任意2個 電極位置有電極且串接;
[0031] 或者,5個電極中任意2個電極位置上有電極且串接、其它3個電極位置上無電極,
[0032] 或者,5個電極中任意3個電極位置上有電極且串接、其它2個電極位置上有電極且 串接,
[0033] 或者,5個電極中任意3個電極位置上有電極且串接、其它2個電極位置上無電極,
[00