СЕНСОР ДЛЯ АНАЛИТА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК C12Q1/00 G01N27/30 A61B5/145 A61B5/1486 

Область техники

Настоящее изобретение относится к сенсору для аналита, содержащему подложку, по меньшей мере один рабочий электрод, по меньшей мере один второй электрод и мембрану, причем мембрана расположена поверх по меньшей мере одного второго электрода. Настоящее изобретение дополнительно относится к способу изготовления предлагаемого в изобретении сенсора для аналита, а также к системе для определения аналита, содержащей предлагаемый в изобретении сенсор для аналита и блок электроники. Предлагаемый в изобретении сенсор для аналита может главным образом использоваться для проведения измерения аналита в физиологической жидкости пользователя.

Уровень техники

Биосенсоры для измерения аналитов в биологических жидкостях, в частности сенсор, который разработан для имплантации или подкожной вставки для измерения физиологических жидкостей, должны удовлетворять множество функций: с одной стороны, сенсор должен обеспечивать специфическое и чувствительное измерение без помех, например, от конкретных компонентов физиологических жидкостей. Для этой цели биосенсоры часто покрываются мембранами, исключающими конкретные соединения, для обеспечения доступа к фактическим воспринимающим сайтам только для низкомолекулярных соединений. Хотя специфичность биосенсоров достигается с помощью элементов биораспознавания, таких как ферменты, чувствительность часто подгоняется с помощью ограничивающих диффузию мембран. Наконец, имплантируемый сенсор должен быть биосовместимым, таким образом не вызывается воспалительная реакция тела, для этой цели можно использовать дополнительную биосовместимую мембрану.

Кроме того, в отношении имплантируемых сенсоров предпочтительно иметь сенсоры, которые могут оставаться на месте в течение длительного периода без ухудшения измерения, чтобы исключить частую смену сенсора пациентом.

Имплантированные сенсоры, например, содержат системы электродов, которые облегчают измерения физиологически значимых аналитов, таких как, например, глюкоза в теле пациента. Рабочие электроды такого сенсора имеют электропроводные слои фермента, в которых связаны молекулы фермента, которые высвобождают носители заряда за счет каталитического преобразования молекул аналита. В ходе этого процесса происходит генерация электрического тока в качестве измеряемого сигнала, амплитуда которого коррелирует с концентрацией аналита. Эти типы сенсоров также называются электрохимическими сенсорами.

В US 9895091 В2 раскрыты электрохимические сенсоры. Электрохимические сенсоры могут содержать непроницаемый диэлектрический слой поверх Ag/AgCl электрода сравнения. Это покрытие используется для продления срока службы электрода сравнения. Раскрытый электрохимический сенсор имеет многослойную структуру, в которой электрод сравнения расположен поверх рабочего электрода. Рабочий электрод отделен от электрода сравнения изоляционным слоем.

В US 10470691 В2 раскрыт сенсор для аналита, который содержит рабочий электрод и электрод сравнения. Сенсор может содержать изолятор, образованный из изоляционного материала. Часть изолятора можно удалять для открытия рабочего электрода и/или электрода сравнения.

Производство сенсоров, раскрытое в уровне техники, требует больших затрат времени и средств. Кроме того, они имеют недостатки касательно их длительной стабильности.

Проблема, подлежащая решению

Таким образом, целью настоящего изобретения является обеспечение сенсора для аналита, который предотвращает по меньшей мере отчасти некоторые недостатки уровня техники, в частности в отношении его технологичности, а также в отношении его длительной стабильности.

Сущность изобретения

Эта проблема решается в сенсоре для аналита согласно независимому пункту 1 формулы, в способе изготовления этого сенсора согласно независимому пункту 11 формулы, а также в системе для определения аналита согласно независимому пункту 14 формулы. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, которые можно реализовать по отдельности или в любой произвольной комбинации, раскрыты в зависимых пунктах формулы и в описании.

Сенсор для аналита по настоящему изобретению особенно легко производить. Кроме того, он показывает превосходную длительную стабильность и стабильную чувствительность. В частности, сенсор для аналита по настоящему изобретению обеспечивает сенсор для аналита, который содержит только два электрода вместо трех, что делает сенсор для аналита по настоящему изобретению особенно рентабельным. Кроме того, он имеет улучшенную биосовместимость.

Используемые далее по тексту термины "иметь", "содержать" или "включать" или любые их произвольные грамматические вариации используют исключительным образом. Таким образом, эти термины могут относиться как к ситуации, в которой, помимо признака, представленного этими терминами, в объекте, описанном в данном контексте, отсутствуют другие признаки, так и к ситуации, в которой присутствуют один или более дополнительных признаков. Например, выражения "А имеет Б", "А содержит Б" и "А включает Б" могут относиться как к ситуации, в которой, помимо Б, в А отсутствует другой элемент (т.е. ситуации, в которой А состоит только и исключительно из Б), так и к ситуации, в которой, помимо Б, в объекте А присутствуют один или более дополнительных элементов, таких как элемент В, элементы В и Г или даже дополнительные элементы.

Кроме того, следует отметить, что термины "по меньшей мере один", "один или более" или аналогичные выражения, указывающие на то, что признак или элемент может быть представлен один раз или более одного раза, обычно используют только один раз при введении соответствующего признака или элемента. Далее по тексту в большинстве случаев, когда речь идет о соответствующем признаке или элементе, выражения "по меньшей мере один" или "один или более" не будут повторяться несмотря на то, что соответствующий признак или элемент может быть представлен один раз или более одного раза.

Кроме того, используемые далее по тексту термины "предпочтительно", "более предпочтительно", "в частности", "конкретнее", "конкретно", "более конкретно" или аналогичные термины используют в сочетании с необязательными признаками, без ограничения альтернативных возможностей.

Таким образом, признаки, представленные этими терминами, являются необязательными признаками и никоим образом не предназначены для ограничения объема формулы изобретения. Настоящее изобретение, как будет понятно специалисту в данной области техники, может быть осуществлено с использованием альтернативных признаков. Аналогично, подразумевается, что признаки, представленные выражением "в варианте осуществления изобретения" или аналогичными выражениями, являются необязательными признаками без каких-либо ограничений в отношении альтернативных вариантов осуществления изобретения, без каких-либо ограничений в отношении объема изобретения и без каких-либо ограничений в отношении возможности комбинации представленных таким образом признаков с другими необязательными или нефункциональными признаками изобретения.

В первом аспекте настоящего изобретения предложен сенсор для аналита, содержащий:

подложку, имеющую первую сторону и вторую сторону;

по меньшей мере один рабочий электрод, расположенный на первой стороне подложки и содержащий по меньшей мере один электропроводящий материал и по меньшей мере один фермент;

по меньшей мере один второй электрод, расположенный на второй стороне подложки и содержащий серебро;

мембрану, содержащую полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер, причем гидрофобный полимер имеет водопоглощение менее 1 мас. % в пересчете на общую массу гидрофобного полимера, причем мембрана расположена поверх по меньшей мере одного второго электрода и содержит отверстия общей площадью не более 0,15 мм².

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении высокой длительной стабильности и надежности получаемых сенсором результатов измерений за счет того, что водопоглощение содержащегося в мембране гидрофобного полимера составляет менее 1 мас. %, а общая площадь отверстий в мембране составляет не более 0,15 мм².

Термин "сенсор для аналита" в контексте настоящего изобретения может относиться к любому устройству, сконфигурированному для определения аналита.

Термин "аналит" может относиться к любому произвольному элементу, компоненту или соединению, которые могут присутствовать в физиологической жидкости и концентрация которых может представлять интерес для пользователя. Предпочтительно аналит может представлять собой или содержать произвольное химическое вещество или химическое соединение, которое может участвовать в метаболизме пользователя, например по меньшей мере один метаболит. В качестве примера аналит можно выбирать из группы, состоящей из глюкозы, холестерина, триглицеридов и лактата. Дополнительно или альтернативно, однако, можно определять другие типы аналитов и/или любую комбинацию аналитов. Предпочтительно аналит представляет собой глюкозу.

Таким образом, сенсор для аналита предпочтительно представляет собой биосенсор. Кроме того, предпочтительно сенсор для аналита представляет собой электрохимический сенсор. Термин "электрохимический сенсор" относится к сенсору, который приспособлен для выполнения по меньшей мере одного электрохимического измерения, в частности, множества или ряда электрохимических измерений, для определения аналита, содержащегося в физиологической жидкости, с помощью амперометрического метода. В частности, термин "электрохимическое измерение" относится к определению электрохимически обнаруживаемого свойства аналита, такого как электрохимическая реакция определения, с помощью амперометрических методов. Таким образом, например, электрохимическое определение можно проводить путем использования и сравнения одного или более электрических потенциалов. В частности, электрохимический сенсор может быть приспособлен для генерирования по меньшей мере одного сигнала электрического измерения, который может непосредственно или косвенно указывать на присутствие и/или отсутствие электрохимической реакции определения, например, по меньшей мере одного сигнала тока и/или по меньшей мере одного сигнала напряжения. Измерение может осуществляться для количественного и/или качественного определения аналита.

В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения сенсор для аналита может быть полностью или частично имплантируемым и может, таким образом, быть приспособлен к выполнению определения аналита в физиологической жидкости в подкожной ткани, в частности, в интерстициальной жидкости. При использовании в настоящем документе термины имплантируемый или подкожный относятся к полностью или по меньшей мере частично расположенному в ткани организма пользователя, предпочтительно частично расположенному в ткани организма пользователя. С этой целью сенсор для аналита может содержать вставляемую часть, причем термин "вставляемая часть" может в целом относиться к части или компоненту элемента, сконфигурированному для вставки в произвольную ткань организма, тогда как другие части или компоненты могут оставаться вне ткани организма. Предпочтительно вставляемая часть может полностью или частично содержать биосовместимую мембрану, т.е. поверхность, которая может оказывать как можно меньше вредоносного действия на пользователя, пациента или ткань организма, по меньшей мере в течение обычной продолжительности использования.

Таким образом, предпочтительно сенсор для аналита по настоящему изобретению является имплантируемым сенсором.

Как в общем используется, термин "физиологическая жидкость" может относиться к флюиду, в частности жидкости, которая обычно присутствует в организме или ткани организма пользователя или пациента и/или которая может производиться организмом пользователя или пациента. Предпочтительно физиологическая жидкость может быть выбрана из группы, состоящей из крови и интерстициальной жидкости. Однако, дополнительно или альтернативно, может использоваться один или более других типов физиологической жидкости, например, слюна, слезная жидкость, моча или другие физиологические жидкости. При определении аналита физиологическая жидкость может присутствовать в организме или ткани организма. Таким образом, сенсор для аналита может быть сконфигурирован для определения аналита в ткани организма. В одном варианте осуществления сенсор для аналита является подходящим для краткосрочного использования, например, в течение 3-21 суток, или для долгосрочного использования, например, в течение 1-12 месяцев. При его использовании аналит можно определять путем непрерывных или периодических измерений.

Сенсор для аналита по настоящему изобретению является электрохимическим сенсором, содержащим по меньшей мере один рабочий электрод и по меньшей мере один второй электрод. Конкретнее, сенсор представляет собой амперометрический электрохимический сенсор, содержащий по меньшей мере один рабочий электрод и по меньшей мере один второй электрод. Рабочий электрод является чувствительным к аналиту, подлежащему измерению, при напряжении поляризации, которое можно подавать между по меньшей мере одним рабочим электродом и по меньшей мере одним вторым электродом и которое можно регулировать потенциостатом. Сигнал измерения может быть представлен электрическим током между по меньшей мере одним рабочим электродом и по меньшей мере одним вторым электродом.

Сенсор для аналита по настоящему изобретению содержит подложку, которая содержит первую сторону и вторую сторону.

В контексте настоящего изобретения термин "подложка", в частности, может относиться, без ограничения, к любому виду материала или комбинации материалов, которые подходят для образования слоя-носителя для поддержания по меньшей мере одного рабочего электрода и по меньшей мере одного второго электрода. В частности, подложка может содержать электроизоляционный материал. В контексте настоящего изобретения "электроизоляционный материал" является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники. Термин "электроизоляционный материал" может также охватывать диэлектрический материал. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к материалу или комбинации материалов, которые предотвращают перенос электрических зарядов и которые не поддерживают значительный электрический ток. В частности, без ограничения другими возможностями, по меньшей мере один электроизоляционный материал может представлять собой или может содержать по меньшей мере одну изоляционную смолу, такую как изоляционные эпоксидные смолы, используемые в производстве электронных печатных плат. В частности, он может содержать или может представлять собой по меньшей мере один термопластичный материал, такой как поликарбонат, сложный полиэфир, поливинилхлорид, полиуретан, полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиэфир, полиамид, полиимид, политетрафторэтилен или их сополимер. В варианте осуществления по меньшей мере один электроизоляционный материал может содержать или может представлять собой оксид алюминия. Подходящие сложные полиэфиры, например, выбраны из группы, состоящей из полиэтилентерефталата (ПЭТ), модифицированного гликолем полиэтилентерефталата и полиэтиленнафталата. Подходящий полиэтилен выбирают, например, из группы, состоящей из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и полиэтилен низкой плотности (ПЭНП).

Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления подложка содержит по меньшей мере один электроизоляционный материал, выбранный из группы, состоящей из изоляционной эпоксидной смолы, поликарбоната, сложного полиэфира, поливинилхлорида, полиуретана, полиэтилена, полипропилена, полистирола, полиэфира, полиамида, полиимида, политетрафторэтилена или их сополимера, и диоксида алюминия.

Подложка содержит первую сторону и вторую сторону. Для специалиста в данной области техники очевидным является то, что первая сторона и вторая сторона отличаются друг от друга.

В варианте осуществления первая сторона и вторая сторона расположены на противоположной стороне друг от друга. Таким образом, в варианте осуществления подложка содержит две противоположные стороны, первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне.

Таким образом, предпочтительно, чтобы в сенсоре для аналита, согласно настоящему изобретению, первая сторона и вторая сторона подложки располагались на противоположной стороне друг от друга.

Подложка может быть плоской подложкой. В частности, подложка может быть гибкой и/или деформируемой. В частности, подложка может быть сгибаемой. Таким образом, например, подложка может быть тонкой гибкой подложкой. Например, подложка может иметь толщину от 50 мкм до 1 мм, в частности, толщину от 80 до 500 мкм, например, от 110 до 250 мкм.

Подложка может иметь длину, которая предпочтительно составляет менее 50 мм, например, длину 30 мм или менее, например, длину от 5 до 30 мм.

Если сенсор для аналита является имплантируемым сенсором, предпочтительно частично имплантируемым сенсором, тогда длина подложки измеряется в направлении вставки сенсора для аналита. Длина подложки относится к общей длине подложки. "Общая длина подложки" представляет собой всю длину подложки, включая вставляемую часть подложки, которая находится в ткани организма пользователя при применении сенсора для аналита, и часть подложки, находящуюся на поверхности организма. "Часть подложки, находящаяся на поверхности организма" представляет собой часть подложки, которая может, например, соединяться с блоком электроники.

Сенсор для аналита содержит по меньшей мере один рабочий электрод, расположенный на первой стороне подложки. Предпочтительно по меньшей мере один рабочий электрод расположен только на первой стороне подложки. Это означает в контексте настоящего изобретения, что в варианте осуществления вторая сторона не содержит по меньшей мере один рабочий электрод.

По меньшей мере один рабочий электрод предпочтительно приспособлен для определения аналита, в частности, по меньшей мере один рабочий электрод представляет собой электрод сенсора для аналита, который чувствителен к аналиту.

По меньшей мере один рабочий электрод содержит по меньшей мере один электропроводящий материал. "Электропроводящий материал" в контексте настоящего изобретения относится к материалу, способному выдерживать электрический ток. Таким образом, по меньшей мере один электропроводящий материал может быть выбран из группы, состоящей из металлов и неметаллических электропроводящих материалов.

Подходящие металлы известны сами по себе и, например, выбраны из группы, состоящей из золота, никеля, платины и палладия, причем золото является особенно предпочтительным.

Подходящие неметаллические электропроводящие материалы, например, выбраны из группы, состоящей из углерода, графитовой пасты, пасты на основе золота или проводящих полимеров. Подходящие проводящие полимеры представляют собой, например, полианилин и/или поли-3,4-этилендиокситиофен (ПЭДОТ). Графитовая паста может содержать, например, углерод и растворитель, такой как бутиловый эфир диэтиленгликоля, и по меньшей мере одно связующее, такое как со- и терполимеры винилхлорида. Графитовая паста известна сама по себе.

Таким образом, по меньшей мере один электропроводящий материал по меньшей мере одного рабочего электрода предпочтительно выбран из группы, состоящей из золота, никеля, платины, палладия, углерода, графитовой пасты, полианилина и поли-3,4-этилендиокситиофена (ПЭДОТ), особенно предпочтительный по меньшей мере один электропроводящий материал по меньшей мере одного рабочего электрода выбран из группы, состоящей из золота, углерода и графитовой пасты. Более предпочтительно по меньшей мере один электропроводящий материал состоит главным образом из золота, и/или углерода, и/или графитовой пасты. В варианте осуществления по меньшей мере один электропроводящий материал имеет многослойную структуру, причем первый слой состоит из золота, а второй слой состоит из углерода и/или графитовой пасты. В этом варианте осуществления предпочтительно золото располагается поверх первой стороны подложки, а поверх золота располагается углерод и/или графитовая паста.

В частности, по меньшей мере один рабочий электрод может содержать по меньшей мере один электропроводящий материал в виде по меньшей мере одной проводящей дорожки. Термин "проводящая дорожка" в контексте настоящего изобретения относится, без ограничений, к электропроводной ленте, слою, проводу или другому типу проводника. Проводящая дорожка может иметь толщину по меньшей мере 0,05 мкм, предпочтительно по меньшей мере 0,5 мкм, более предпочтительно по меньшей мере 5 мкм, в частности по меньшей мере 7 мкм или по меньшей мере 10 мкм. В случае, когда проводящая дорожка содержит углерод или представляет собой углерод, проводящая дорожка может, в частности, иметь толщину по меньшей мере 7 мкм, конкретнее по меньшей мере 10 мкм. В частности, в случае, когда проводящая дорожка представляет собой золото, проводящая дорожка может иметь толщину по меньшей мере 50 нм, конкретнее по меньшей мере 900 нм.

По меньшей мере один электропроводящий материал может располагаться на первой стороне подложки известным методом, например, посредством химического осаждения из паровой фазы (CVD), физического осаждения из паровой фазы (PVD) или процессом нанесения влажного покрытия. Процессы нанесения влажного покрытия известны сами по себе. Подходящий процесс нанесения влажного покрытия, например, выбран из группы, состоящей из нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения покрытия методом распыления, ракельным ножом, печатанием, диспергированием, покрытием через щель, нанесения покрытия погружением и трафаретной печатью.

По меньшей мере один рабочий электрод содержит по меньшей мере один фермент. По меньшей мере один рабочий электрод может содержать только один фермент или смесь из двух или более ферментов. Только один фермент является предпочтительным. В частности, фермент способен катализировать химическую реакцию, превращающую аналит. Еще более конкретно, по меньшей мере один фермент выбран из группы, состоящей из глюкозооксидазы (ЕС 1.1.3.4), гексозооксидазы (ЕС 1.1.3.5), (S)-2 оксидазы спиртокислоты (ЕС 1.1.3.15), холестеролоксидазы (ЕС 1.1.3.6), глюкозодегидрогеназы, галактозооксидазы (ЕС 1.1.3.9), алкогольоксидазы (ЕС 1.1.3.13), L-глутаматоксидазы (ЕС 1.4.3.11) и L-аспартатоксидазы (ЕС 1.4.3.16). В частности, по меньшей мере один фермент представляет собой глюкозооксидазу (GOx) и/или ее модификации.

По меньшей мере один фермент может содержаться в сенсорном материале. Сенсорный материал, который содержит по меньшей мере один фермент, может располагаться по меньшей мере частично на электропроводящем материале по меньшей мере одного рабочего электрода. В частности, сенсорный материал может покрывать по меньшей мере часть по меньшей мере одной проводящей дорожки. Сенсорный материал вместе с проводящей дорожкой образует по меньшей мере один рабочий электрод. В частности, сенсорный материал предпочтительно образует слой по меньшей мере на одном электропроводящем материале.

Сенсорный материал может наноситься любым известным методом на по меньшей мере один электропроводящий материал, например, путем процесса нанесения влажного покрытия. Подходящий процесс нанесения влажного покрытия, например, выбран из группы, состоящей из нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения покрытия методом распыления, ракельным ножом, печатанием, диспергированием, покрытием через щель, нанесения покрытия погружением и трафаретной печатью. После процесса нанесения влажного покрытия слой сенсорного материала можно дополнительно обрабатывать. Такие обработки представляют собой, например, обработку сушкой, обработки отверждением и/или обработки лазерным выжиганием. Такие обработки известны сами по себе.

Используемый в данном документе термин "сенсорный материал" является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к материалу, который может представлять собой или может содержать по меньшей мере полимерный материал; в частности, но может представлять собой или может содержать по меньшей мере полимерный материал и по меньшей мере металлсодержащий комплекс.

Металлсодержащий комплекс может быть выбран из группы комплексов переходных металлов, в частности металлсодержащий комплекс может быть выбран из комплексов осмия, комплексов рутения, комплексов ванадия, комплексов кобальта и комплексов железа, таких как ферроцены, такие как 2-аминоэтилферроцен. Даже конкретнее, сенсорный материал может представлять собой полимерный комплекс переходного металла, описанный, например, в WO 01/36660 А2, содержание которой включено посредством ссылки. В частности, сенсорный материал может содержать модифицированный

поли(винилпиридиновый) остов, нагруженный комплексами поли(биимидизила) и Os, ковалентно сопряженными посредством бидентатной связи. Подходящий сенсорный материал дополнительно описан в Feldmann et al, Diabetes Technology & Therapeutics, 5 (5), 2003, 769-779, содержание которой включено посредством ссылки. Подходящие сенсорные материалы дополнительно могут включать ферроцен-содержащий модифицированный виологеном редокс-полимер на основе полиакриламида, пиррол-2,2'-азино-бис(3-этилбензтиазолин-6-сульфоновая кислота)(АБТС)-пирен, нафтохинон-LPEI. Полимерный комплекс переходного металла может представлять собой редоке-медиатор, включенный в перекрестно-сшитую редокс-полимерную сеть. Это является преимущественным, поскольку это может облегчать перенос электронов между по меньшей мере одним ферментом или аналитом и проводящей дорожкой. Чтобы избежать дрейфа сенсора, редокс-медиатор и фермент могут быть ковалентно включены в полимерную структуру.

В варианте осуществления сенсорный материал может содержать полимерный материал и частицы MnO₂ или любой другой материал, катализирующий реакцию окисления пероксидом водорода, а также по меньшей мере один фермент. Другой материал, катализирующий реакцию окисления пероксидом водорода, представляет собой Pt (платину).

Кроме того, сенсорный материал может дополнительно содержать по меньшей мере один перекрестносшивающий агент; причем перекрестносшивающий агент может, например, быть способным к перекрестному сшиванию по меньшей мере части сенсорного материала. В частности, сенсорный материал может содержать по меньшей мере один перекрестносшивающий агент, выбранный из УФ-отверждаемых перекрестносшивающих агентов и химических перекрестносшивающих агентов; конкретнее, сенсорный материал содержит химический перекрестносшивающий агент. В альтернативном варианте сенсорный материал может не содержать перекрестносшивающий агент. Используемый в данном документе термин "не содержащий никакого перекрестносшивающего агента" является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. В частности, термин может относиться к концентрации перекрестносшивающего агента в диапазоне от 0 до 0,5 мас. % в пересчете на сухую массу сенсорного материала. В контексте данного документа термин "сухая масса" относится к сухому веществу соответствующего материала, например, материала без добавления воды или другого растворителя.

Подходящие химические перекрестносшивающие агенты в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно выбраны из группы перекрестносшивающих агентов на основе эпоксида, таких как диглицидиловые эфиры, такие как диглицидиловый эфир поли(этиленгликоля) (ПЭГ-ДГЭ) и диглицидиловый эфир поли(пропиленгликоля); трифункциональных короткоцепочечных эпоксидов; ангидридов; диглицидиловых эфиров, таких как диглицидиловый эфир резорцина, диглицидиловый эфир бисфенола А, диглицидил-1,2-циклогександикарбоксилат, диглицидиловый эфир поли(этиленгликоля), диглицидиловый эфир глицерина, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола, диглицидиловый эфир поли(пропиленгликоля), диглицидиловый эфир бисфенола, диглицидиловый эфир поли(диметилсилоксана), диглицидиловый эфир неопентилгликоля, 1,2,7,8-диэпоксиоктан, 1,3-глицидоксипропил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; триглицидиловых эфиров, таких как N,N-диглицидил-4-глицидилоксианилин, триглицидиловый эфир триметилолпропана; и тетраглицидиловых эфиров, таких как тетракисэпоксициклосилоксан, тетраглицидиловый эфир пентаэритрита, тетраглицидил-4,4'-метиленбисбензоламин.

Используемый в данном документе термин "химический перекрестносшивающий агент" является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к перекрестносшивающему агенту, который способен инициировать химическую реакцию с генерацией перекрестно-сшитой молекулярной сети и/или перекрестно-сшитого полимера при воздействии нагревания. "Воздействие нагревания" может относиться к воздействию температуры выше 15°С, в частности температуры выше 20°С; конкретнее температуры в диапазоне от 20 до 50°С и даже конкретнее температуры в диапазоне от 20 до 25°С. Конкретнее, химические перекрестносшивающие агенты могут инициировать перекрестное сшивание сенсорного материала при воздействии нагревания.

Используемый в данном документ термин "УФ-отверждаемый перекрестносшивающий агент" является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к способности химического вещества инициировать фотохимическую реакцию с генерацией перекрестно-сшитой молекулярной сети и/или перекрестно-сшитого полимера при облучении светом в УФ спектральном диапазоне. Конкретнее, УФ-отверждаемые перекрестносшивающие агенты могут инициировать перекрестное сшивание слоя сенсорного материала при облучении УФ-светом.

Подходящие УФ-отверждаемые перекрестносшивающие агенты в соответствии с настоящим изобретением включают: бензофенон, диазирин и азид. В частности, подходящие УФ-отверждаемые перекрестносшивающие агенты, например, выбраны из группы, состоящей из содержащих бензофенон перекрестносшивающих агентов, поли(ди(2-гидрокси-3-аминобензофенонпропилен)гликоля), 1,2-циклогександикарбоксилата дибензофенона, бис[2-(4-азидосалициламидо)этил]дисульфида, продуктов реакции 4-аминобензофенона с любым из вышеуказанных соединений для химических перекрестносшивающих агентов, описывающих диглицидиловые перекрестносшивающие агенты, триглицидиловые перекрестносшивающие агенты и тетраглицидиловые перекрестносшивающие агенты, примером такого продукта реакции является 2,4,6,8-тетраметил-2,4,6,8-тетракис(2-гидрокси-3-аминопропилбензофенон)циклотетрасилоксан, и продуктов реакции сложного N-сукцинимидилового эфира 4-бензоилбензойной кислоты с диамином или джеффамином.

Кроме того, сенсор для аналита содержит по меньшей мере один второй электрод, расположенный на второй стороне подложки. Предпочтительно по меньшей мере один второй электрод расположен только на второй стороне подложки. Это означает в контексте настоящего изобретения, что в варианте осуществления первая сторона не содержит по меньшей мере один второй электрод. В варианте осуществления только один второй электрод расположен на второй стороне подложки. Предпочтительно по меньшей мере один второй электрод не содержит фермент. Таким образом, предпочтительно по меньшей мере один второй электрод не содержит по меньшей мере один фермент. Предпочтительно вторая сторона подложки не содержит фермент.

По меньшей мере один второй электрод можно выбирать из группы, состоящей из противоэлектрода, электрода сравнения (эталонного электрода) и объединенного противоэлектрода/электрода сравнения. Предпочтительно по меньшей мере один второй электрод является объединенным противоэлектродом/электродом сравнения.

Таким образом, предпочтительно, чтобы по меньшей мере один второй электрод сенсора для аналита был выбран из группы, состоящей из противоэлектрода, электрода сравнения и объединенного противоэлектрода/электрода сравнения.

По меньшей мере один второй электрод содержит серебро. "Серебро" в контексте настоящего изобретения не только охватывает элементарное серебро, но также любое содержащее серебро соединение. Таким образом, по меньшей мере один второй электрод содержит элементарное серебро и/или по меньшей мере одно содержащее серебро соединение. Предпочтительное содержащее серебро соединение представляет собой хлорид серебра (AgCl). Например, по меньшей мере один второй электрод содержит элементарное серебро и/или хлорид серебра. В частности, по меньшей мере один второй электрод содержит элементарное серебро и хлорид серебра. В частности, по меньшей мере один второй электрод содержит серебро/хлорид серебра (Ag/AgCl). В варианте осуществления по меньшей мере один второй электрод содержит только AgCl при изготовлении сенсора для аналита. При изготовлении сенсора для аналита элементарное Ag не добавляется. Во время использования сенсора для аналита элементарное Ag может затем образовываться из AgCl, так что во время использования сенсор для аналита содержит Ag/AgCl. Реакция AgCl для образования элементарного Ag известна специалисту сама по себе.

Таким образом, предпочтителен сенсор для аналита, который содержит по меньшей мере один второй электрод, который содержит Ag/AgCl.

Например, загрузка AgCl по меньшей мере одного второго электрода находится в диапазоне от 20 мкг до 150 мкг. Если содержатся два или более вторых электродов, тогда загрузка AgCl по меньшей мере одного второго электрода относится к сумме загрузки AgCl двух или более вторых электродов. Загрузка AgCl по меньшей мере одного второго электрода относится к загрузке при изготовлении сенсора для аналита. Специалисту в данной области ясно, что загрузка может изменяться при применении сенсора для аналита, например, из-за образования элементарного Ag из AgCl.

Таким образом, предпочтителен сенсор для аналита, в котором загрузка AgCl по меньшей мере одного второго электрода находится в диапазоне от 20 мкг до 150 мкг.

Минимальная загрузка AgCl по меньшей мере одного второго электрода может быть рассчитана согласно следующей формуле:

,

где I является наивысшим возможным током в А, когда используется сенсор для аналита,

t является общим временем износа сенсора в с,

F является постоянной Фарадея в С/моль,

z является атомным числом серебра (z = 1),

M(AgCl) является молярной массой AgCl,

m(AgCl) является загрузкой AgCl по меньшей мере одного второго электрода.

Ag/AgCl, которые содержит по меньшей мере один второй электрод в варианте осуществления, могут содержаться в связующем. Подходящие связующие известны сами по себе и выбраны, например, из группы, состоящей из металлических связующих, керамических связующих и полимерных связующих. Предпочтительными являются полимерные связующие, в частности физически связывающие полимерные связующие и/или химически связывающие полимерные связующие.

Например, Ag/AgCl, которые содержит по меньшей мере один второй электрод, находятся в диапазоне 50-70 мас. % Ag, в диапазоне 20-40 мас. % AgCl и в диапазоне 1-20 мас. % связующего, причем мас. % в каждом случае указаны в пересчете на сумму мас. % Ag, AgCl и связующего.

По меньшей мере один второй электрод может содержать по меньшей мере одну вторую проводящую дорожку. По меньшей мере одна вторая проводящая дорожка предпочтительно располагается на второй стороне подложки. В частности, первая сторона подложки предпочтительно не содержит вторую проводящую дорожку.

В частности, термин "вторая проводящая дорожка" может относиться, без ограничения, к электропроводной полосе, слою, проводу или другому типу продолговатого проводника. В частности, термин может относиться по меньшей мере к одному второму электропроводящему материалу. Таким образом, по меньшей мере одна вторая проводящая дорожка предпочтительно способна выдерживать электрический ток. Например, по меньшей мере один второй электропроводящий материал можно выбирать из группы, состоящей из золота, никеля, платины, палладия, углерода, графитовой пасты, полианилина и поли-3,4-этилендиокситиофена (ПЭДОТ). Особенно предпочтительно выбирать по меньшей мере один второй электропроводящий материал по меньшей мере одного второго электрода из группы, состоящей из золота, углерода и графитовой пасты. Более предпочтительно по меньшей мере один второй электропроводящий материал состоит главным образом из золота, и/или углерода, и/или графитовой пасты. В варианте осуществления по меньшей мере один второй электропроводящий материал имеет многослойную структуру, причем первый слой состоит из золота, а второй слой состоит из углерода и/или графитовой пасты. В этом варианте осуществления предпочтительно золото располагается поверх второй стороны подложки, а поверх золота располагается углерод и/или графитовая паста.

Предпочтительно, чтобы серебро, которое содержит по меньшей мере один второй электрод, располагалось поверх по меньшей мере одной второй проводящей дорожки. Таким образом, предпочтительно, чтобы Ag/AgCl располагались по меньшей мере частично поверх по меньшей мере одной второй проводящей дорожки, в частности поверх многослойной структуры по меньшей мере одного второго электропроводящего материала. Серебро, предпочтительно Ag/AgCl, и по меньшей мере одна вторая проводящая дорожка, в частности многослойная структура по меньшей мере одного второго проводящего материала, образуют по меньшей мере один второй электрод.

Таким образом, серебро, которое содержит по меньшей мере один второй электрод, обычно образует слой. Толщина слоя находится, например, в диапазоне от 5 мкм до 30 мкм.

По меньшей мере одна вторая проводящая дорожка и по меньшей мере один второй электропроводящий материал можно наносить на вторую сторону подложки таким же методом, что и методы, с помощью которых по меньшей мере одна проводящая дорожка и по меньшей мере один электропроводящий материал по меньшей мере одного рабочего электрода наносятся на первую сторону подложки. Таким образом, варианты осуществления и предпочтения, описанные выше, сохраняют силу. Методы нанесения по меньшей мере одной второй проводящей дорожки и по меньшей мере одного второго электропроводящего материала второго электрода и методы нанесения по меньшей мере одной проводящей дорожки и по меньшей мере одного электропроводящего материала рабочего электрода можно выбирать независимо друг от друга.

Серебро, в частности Ag/AgCl, содержащееся по меньшей мере в одном втором электроде, может наноситься на вторую сторону подложки, в частности по меньшей мере частично поверх по меньшей мере одной второй проводящей дорожки, такими же методами, что и методы, с помощью которых сенсорный материал по меньшей мере одного рабочего электрода наносится на первую сторону подложки. Таким образом, варианты осуществления и предпочтения, описанные выше, сохраняют силу. Метод нанесения серебра, в частности Ag/AgCl, содержащегося по меньшей мере в одном втором электроде, и метод нанесения сенсорного материала, содержащегося предпочтительно по меньшей мере в одном рабочем электроде, можно выбирать независимо друг от друга.

Сенсор для аналита по настоящему изобретению содержит мембрану. Мембрана содержит полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер и расположена поверх по меньшей мере одного второго электрода.

В варианте осуществления термин "мембрана" в контексте настоящего изобретения относится к слою по меньшей мере одного материала, который обеспечивает селективный барьер. Таким образом, такая мембрана в целом может избирательно пропускать через мембрану одну или более молекул и/или одно или более соединений, тогда как другие молекулы и/или соединения задерживаются мембраной. Например, мембрана обеспечивает перенос воды и/или хлорид-анионов через мембрану и ограничивает перенос катионов серебра и/или хлорида серебра через мембрану.

Например, в этом варианте осуществления мембрана может иметь толщину в диапазоне от 1 мкм до 100 мкм, предпочтительно в диапазоне от 5 до 20 мкм.

В другом варианте осуществления, который является особенно предпочтительным, термин "мембрана" в контексте настоящего изобретения относится к слою по меньшей мере одного материала, который является по существу непроницаемым. "По существу непроницаемый" означает, что мембрана имеет водопоглощение менее 1 мас. % в пересчете на общую массу мембраны.

Например, мембрана может иметь толщину в диапазоне от 1 до 100 мкм, предпочтительно в диапазоне от 5 до 15 мкм.

Варианты осуществления, описанные далее в отношении мембраны, применимы к обоим вариантам осуществления мембраны, предпочтительно к варианту осуществления мембраны, касающемуся слоя по меньшей мере одного материала, который является по существу непроницаемым.

Мембрана расположена поверх по меньшей мере одного второго электрода.

"Расположенный поверх по меньшей мере одного второго электрода" означает, что мембрана покрывает по меньшей мере один второй электрод. В варианте осуществления мембрана покрывает по меньшей мере один второй электрод полностью. Термин "покрывать полностью" в контексте настоящего изобретения означает, что по меньшей мере один второй электрод, когда сенсор для аналита имплантируется пользователю, не имеет прямого контакта с физиологической жидкостью пациента. Напротив, только мембрана имеет прямой контакт с физиологической жидкостью.

В дополнительном варианте осуществления мембрана покрывает по меньшей мере один второй электрод частично. Термин "покрывать частично" в контексте настоящего изобретения означает, что по меньшей мере один второй электрод, когда сенсор для аналита имплантируется пользователю, имеет прямой контакт с физиологической жидкостью. В частности, по меньшей мере один второй электрод имеет прямой контакт с физиологической жидкостью посредством отверстий в мембране. Этот вариант осуществления является особенно предпочтительным, если термин "мембрана" относится к слою по меньшей мере одного материала, который является по существу непроницаемым.

Как указано выше, мембрана содержит отверстия. Мембрана может содержать только одно отверстие, два или более отверстий.

Термину "отверстия" в контексте настоящего изобретения придается его обычное и привычное для специалиста в данной области значение. В частности, оно означает любое отверстие и/или перфорацию в мембране. Отверстия обеспечивают прохождение одной или более молекул и/или соединений через отверстия. Таким образом, отверстия обеспечивают канал для текучей среды между по меньшей мере одним вторым электродом и физиологической жидкостью.

Отверстия могут иметь любую форму и любой размер. Отверстия могут располагаться где-либо в мембране. Например, отверстия могут располагаться на кромке мембраны и/или, по существу, в центре мембраны.

Общая площадь отверстий, содержащихся в мембране, составляет не более 0,15 квадратных миллиметров (мм²), предпочтительно не более 0,05 мм². В варианте осуществления общая площадь отверстий, содержащихся в мембране, находится в диапазоне от 0,005 до 0,15 мм², предпочтительно - в диапазоне от 0,005 до 0,05 мм².

В контексте настоящего изобретения "общая площадь отверстий" относится к сумме площади поверхности отверстий.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один рабочий электрод не содержит мембрану, содержащую полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер.

Таким образом, предпочтительным является сенсор для аналита, в котором по меньшей мере один рабочий электрод не содержит мембрану, содержащую полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер.

Как указано выше, мембрана содержит полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер.

"Гидрофобный" в контексте настоящего изобретения означает, что полимер имеет водопоглощение менее 1 мас. % в пересчете на общую массу гидрофобного полимера. Таким образом, гидрофобный полимер мембраны предлагаемого в изобретении сенсора для аналита имеет водопоглощение менее 1 мас. % в пересчете на общую массу гидрофобного полимера.

Гидрофобный полимер предпочтительно является термопластичным гидрофобным полимером.

Гидрофобный полимер, например, имеет температуру стеклования в диапазоне от -100°С до 0°С, предпочтительно в диапазоне от -70 до -50°С. Температуру стеклования можно измерить посредством дифференциальной сканирующей калориметрии с линейным изменением 10°С/минута для нагревания и охлаждения. Температура стеклования измеряется при втором цикле нагревания. Это означает, что сначала гидрофобный полимер нагревается с линейным изменением 10°С/минута, затем он охлаждается с линейным изменением 10°С/минута, а затем он снова нагревается с линейным изменением 10°С/минута для определения температуры стеклования.

Гидрофобный полимер, например, имеет температуру кристаллизации в диапазоне от 50°С до 100°С, например, в диапазоне от 75°С до 85°С.Температура кристаллизации измеряется посредством дифференциальной сканирующей калориметрии, используя такие же параметры, что и для температуры стеклования.

Таким образом, предпочтительным является сенсор для аналита, в котором гидрофобный полимер имеет температуру стеклования, причем температура стеклования находится в диапазоне от -100°С до 0°С.

Эта температура стеклования является особенно предпочтительной, поскольку она дает достаточно высокую стабильность мембраны. Если сенсор изгибается, в частности при применении, мембрана не будет или будет только в небольшой степени повреждаться.

Гидрофобный полимер может быть любым гидрофобным полимером, известным специалисту в данной области. Предпочтительно гидрофобный полимер выбран из группы, состоящей из термопластических полиуретанов (ТПУ), термопластической полимочевины, полиэтилена, полипропилена, полистирола, полимеров бутилметакрилата (БУМА), полиэтилентерефталата (ПЭТ) и УФ-отверждаемых смол, таких как акрилированные силиконы, акрилированные уретаны, акрилированные сложные полиэфиры и/или акрилированные эпоксиды. Предпочтительно гидрофобный полимер представляет собой термопластический полиуретан.

Таким образом, предпочтительным является сенсор для аналита, в котором полимерная композиция содержит гидрофобный термопластический полиуретан.

Гидрофобный термопластический полиуретан может содержать твердые сегменты и мягкие сегменты в различных соотношениях. Подходящие твердые сегменты обычно содержат продукт полимеризации диизоцианата и полиола. Подходящий диизоцианат может представлять собой алифатический диизоцианат или ароматический диизоцианат, предпочтительно алифатический диизоцианат.

Подходящие ароматические диизоцианаты представляют собой, например, 4,4'-метилендифенилдиизоцианат и/или толуол-2,4-диизоцианат.

Подходящие алифатические диизоцианаты представляют собой, например, гексаметилендиизоцианат и/или изофорондиизоцианат.

Подходящий полиол представляет собой предпочтительно диол, такой как 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол и/или 1,10-декандиол.

Подходящие мягкие сегменты могут содержать полиэфиры и/или сложные полиэфиры. Подходящие полиэфиры представляют собой, например, полиэтиленоксид и/или политетрагидрофуран, тогда как подходящие сложные полиэфиры представляют собой, например, полиэтилентерефталат и/или полиэтиленнафталат.

Полимерная композиция может содержать дополнительные компоненты.

Сенсор для аналита может содержать по меньшей мере один третий электрод. Предпочтительно сенсор для аналита не содержит по меньшей мере один третий электрод.

Если по меньшей мере один третий электрод содержится в сенсоре для аналита, тогда по меньшей мере один второй электрод предпочтительно выбран из группы, состоящей из противоэлектрода и электрода сравнения. По меньшей мере один третий электрод затем предпочтительно также выбирают из группы, состоящей из противоэлектрода и электрода сравнения. Если по меньшей мере один второй электрод является противоэлектродом, тогда по меньшей мере один третий электрод является электродом сравнения, и наоборот.

Сенсор для аналита может дополнительно содержать по меньшей мере одну лимитирующую поток мембрану.

По меньшей мере одна лимитирующая поток мембрана, в частности, по меньшей мере располагается поверх по меньшей мере одного рабочего электрода. Предпочтительно по меньшей мере одна лимитирующая поток мембрана также располагается поверх мембраны, содержащей полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер.

Используемый в данном документе термин "лимитирующая поток мембрана" является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к слою по меньшей мере одного материала, который обеспечивает избирательный барьер. Таким образом, лимитирующая поток мембрана в целом может избирательно пропускать одну или более молекул и/или одно или более соединений, тогда как другие молекулы и/или соединения задерживаются лимитирующей поток мембраной. Таким образом, лимитирующая поток мембрана является проницаемой для по меньшей мере одного подлежащего определению аналита. Таким образом, как пример, лимитирующая поток мембрана может быть проницаемой для одного или более из глюкозы, лактата, холестерина или других типов аналитов. По меньшей мере одна лимитирующая поток мембрана, следовательно, может действовать как диффузионный барьер, который контролирует диффузию аналита извне, например, из физиологической жидкости, окружающей сенсор для аналита, в сенсорный материал, т.е. по меньшей мере один фермент, который содержит по меньшей мере один рабочий электрод. Дополнительно по меньшей мере одна лимитирующая поток мембрана может действовать как биосовместимый мембранный слой, как было упомянуто в другом месте данного документа.

Как пример, по меньшей мере одна лимитирующая поток мембрана может иметь толщину, достаточную для обеспечения механической стабильности. По меньшей мере одна лимитирующая поток мембрана, в частности, может иметь толщину от 1 мкм до 150 мкм. Для по меньшей мере одной лимитирующей поток мембраны, как изложено в данном документе, можно использовать несколько материалов, по отдельности или в комбинации. Таким образом, в качестве примера, лимитирующая поток мембрана, в частности, может содержать по меньшей мере один полимерный материал. Подходящие полимерные материалы могут, например, выбираться из группы, состоящей из сополимера на основе поливинилпиридина, полиуретана и гидрогеля. Сополимеры на основе поливинилпиридина являются особенно подходящими.

Подходящие гидрогели представляют собой, в частности, сополимеры полиэтиленгликоля (сополимеры ПЭГ), сополимеры поливинилацетата (сополимеры ПВА), сополимеры поли(2-алкил-2-оксазолина), сополимепры или блок-сополимеры полиакрилата и/или метакрилата-акрилата, в частности сополимепры или блок-сополимеры полиакрилата и/или метакрилата-акрилата, содержащие гидрофильные боковые группы. Таким образом, в качестве примера, подходящие гидрогели можно выбирать из группы, состоящей из гомополимеров (гидроксиэтил)метакрилата (ГЭМА), сополимеров ГЭМА, силикон-гидрогелей и сополимеров ГЭМА и N-винилпирролидона, каждый из которых может содержать боковые группы, выбранные из группы, состоящей из метакриловой кислоты, глицеринметакрилата, N,N-диметилакриламида и фосфорилхолина.

Эти типы лимитирующих поток мембран в целом известны в данной области техники. Как пример, можно использовать лимитирующие поток мембраны, раскрытые в ЕР 2697388 Al, WO 2007/071562 А1 и/или в WO 2005/078424 А1. В частности, полимерный материал может иметь среднемассовую молекулярную массу (ММ) более чем 10000 кДа. Конкретнее, полимерный материал может иметь среднемассовую молекулярную массу (ММ) более чем 50000 кДа или даже более чем 100000 кДа. В особенности подходящими являются полимерные материалы со среднемассовой молекулярной массой (ММ) от 10000 до 500000 кДа. Полимерный материал лимитирующей поток мембраны может быть таким же или может отличаться от полимерного материала сенсорного материала.

Сенсор для аналита может дополнительно содержать по меньшей мере одну биосовместимую мембрану.

По меньшей мере одна биосовместимая мембрана, в частности, по меньшей мере расположена поверх по меньшей мере одного рабочего электрода. Предпочтительно по меньшей мере одна биосовместимая мембрана также расположена поверх мембраны, содержащей полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер. В частности, по меньшей мере одна биосовместимая мембрана расположена поверх лимитирующей поток мембраны, которая в варианте осуществления настоящего изобретения содержится в сенсоре для аналита. В частности, биосовместимая мембрана полностью покрывает по меньшей мере одну лимитирующую поток мембрану. Термин "полностью покрывает" в контексте настоящего изобретения означает, что, в частности, лимитирующая поток мембрана находится не в полном контакте с физиологической жидкостью, если сенсор для аналита используется, а только биосовместимая мембрана находится в прямом контакте с физиологической жидкостью. Это означает, что по меньшей мере имплантируемая часть сенсора для аналита предпочтительно полностью покрыта по меньшей мере одной биосовместимой мембраной.

В контексте данного документа термин "биосовместимая мембрана", также обозначающая биосовместимый слой, относится к слою, в частности, самому внешнему слою сенсора для аналита или его части, состоящему из биосовместимого материала. В частности, биосовместимый слой имеет толщину от 1 мкм до 10 мкм, в варианте осуществления - от 3 мкм до 6 мкм. Более конкретно, биосовместимый слой покрывает сенсор для аналита по меньшей мере частично или полностью. Еще конкретнее, биосовместимый слой может представлять собой самый внешний слой сенсора для аналита. Таким образом, даже еще конкретнее, по меньшей мере часть биосовместимого слоя контактирует с физиологической жидкостью субъекта. Например, биосовместимый слой может не быть ограничительным в отношении диффузии аналита, как изложено в другом месте данного документа. Например, биосовместимый слой может не быть ограничительным в отношении малых молекул, имеющих молекулярную массу менее 2000 Да, в варианте осуществления - менее 1000 Да. Например, биосовместимый слой может не содержать добавленный фермент.Например, биосовместимый слой может не содержать добавленный полипептид. Как будет понятно специалисту в данной области техники, это не исключает того, что молекулы фермента или полипептида диффундируют в биосовместимый слой из смежных слоев, тканей или физиологических жидкостей.

В контексте данного документа термин "биосовместимый материал" относится к материалу, подходящему для использования с живой тканью или живой системой по причине отсутствия или наличия лишь слабой токсичности, вредоносности или физиологической реакционной способности, и/или способности вызывать в меньшей степени или не вызывать иммунологическое отторжение. В одном варианте осуществления биосовместимый материал представляет собой материал, не вызывающий ответ со стороны организма, например, инертный материал или материал, содержащий химические соединения, предотвращающие возникновение ответов со стороны организма вблизи биосовместимого слоя. В другом варианте осуществления биосовместимый материал представляет собой материал, предотвращающий прикрепление клеток к указанному биосовместимому слою. Биосовместимая мембрана может представлять собой или может содержать по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из полимеров и сополимеров на основе метакрилата, таких как сополимеры на основе акриламида и метакрилата, биоразлагаемых полисахаридов, таких как гиалуроновая кислота (ГК), агароза, декстран и хитозан. Дополнительные биосовместимые материалы раскрыты в WO 2019/166394 А1 и включают небиоразлагаемые синтетические гидрогели, такие как гидрогели, полученные путем сополимеризации 2-гидроксиэтилметакрилата (ГЕМА), 2-гидроксипропилметакрилата (ГПМА), акриламида (ААм), акриловой кислоты (АК), N-изопропилакриламида (NHIIAm), и моноакрилата метокисл поли(этиленгликоля) (ПЭГ) (мПЭГМА или ПЭГМА) с перекрестносшивающими агентами, такими как N,N'-метиленбис(акриламид) (МБА), этиленгликольдиакрилат (ЭГДА) и ПЭГ-диакрилат (ПЭГДА), полимеры плюроники® со структурой поли(этиленоксида) (ПЭО)-поли(пропиленоксида) (ППО)-ПЭО, химического перекрестного сшивания модифицированного поли(винилового спирта) (ПВС), поли(4-винилпиридин), ПЭГ.

Другим объектом настоящего изобретения является способ изготовления предлагаемого в изобретении сенсора для аналита, включающий следующие шаги:

а) обеспечение необработанной подложки, имеющей первую сторону и вторую сторону,

б) подготовку на первой стороне необработанной подложки области рабочего электрода, включающую:

б1) нанесение на первую сторону необработанной подложки электропроводящего материала,

б2) нанесение по меньшей мере на часть электропроводящего материала чувствительного материала, содержащего по меньшей мере один фермент,

в) подготовку на второй стороне необработанной подложки области второго электрода, включающую нанесение на вторую сторону необработанной подложки композиции серебра,

г) нанесение поверх области второго электрода полимерной композиции, содержащей гидрофобный полимер, имеющий водопоглощение менее 1 мас. % в пересчете на общую массу гидрофобного полимера, с получением мембраны,

д) разрезание необработанной подложки, содержащей область рабочего электрода, область второго электрода и мембрану, с получением сенсора для аналита.

Шаги а)-д) способа можно проводить в заданном порядке. Однако также можно проводить шаги в других порядках. В частности, порядок шагов б) и в) может отличаться. Возможным является даже сначала проведение шага б1), затем шага в), а затем шага б2), например. Дополнительные шаги способа допустимы. Также можно проводить по меньшей мере один из шагов а)-д) способа более одного раза. Например, шаг в) можно проводить более одного раза, так что получается более одного слоя композиции серебра.

На шаге а) способа изготовления сенсора для аналита по настоящему изобретению обеспечивается необработанная подложка.

В контексте настоящего изобретения термин "необработанная подложка", в частности, может относиться, без ограничения, к любому виду материала или комбинации материалов, который подходит для образования слоя-носителя для поддержания по меньшей мере одного рабочего электрода и по меньшей мере одного второго электрода. Из необработанной подложки может быть произведена подложка сенсора для аналита по настоящему изобретению, например, путем разрезания необработанной подложки. В частности, необработанная подложка может содержать электроизоляционный материал. Для электроизоляционного материала варианты осуществления и предпочтения, описанные выше для электроизоляционного материала подложки, сохраняют силу.

Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления подложка содержит по меньшей мере один электроизоляционный материал, выбранный из группы, состоящей из изоляционной эпоксидной смолы, поликарбоната, сложного полиэфира, поливинилхлорида, полиуретана, полиэфира, полиэтилена, полиамида, полиимида, полиакрилата, полиметакрилата, политетрафторэтилена или его сополимера и оксида алюминия.

Подходящий сложный полиэфир представляет собой, например, полиэтилентерефталат.

Необработанная подложка содержит первую сторону и вторую сторону. Для специалиста в данной области техники очевидным является то, что первая сторона и вторая сторона отличаются друг от друга.

В варианте осуществления первая сторона и вторая сторона расположены на противоположной стороне друг от друга. Таким образом, в варианте осуществления необработанная подложка содержит две противоположные стороны, первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне.

Необработанная подложка может быть плоской подложкой. В частности, необработанная подложка может быть гибкой и/или деформируемой. Таким образом, например, необработанная подложка может быть тонкой гибкой подложкой. Например, необработанная подложка может иметь толщину от 50 до 1 мм, в частности толщину от 80 до 500 мкм, например, от 110 до 250 мкм.

Необработанная подложка может иметь длину, которая предпочтительно находится в диапазоне от нескольких сантиметров до нескольких метров, такую как, например, в диапазоне от 10 см до 100 м.

Необработанная подложка может иметь ширину, которая предпочтительно находится в диапазоне от 2 до 8 см.

В варианте осуществления необработанная подложка может содержать электропроводящий материал по меньшей мере на одной из первой и второй стороны, предпочтительно на первой стороне и на второй стороне.

В варианте осуществления настоящего изобретения необработанная подложка может быть подходящей для использования в процессе непрерывной прокатки.

Необработанная подложка может обеспечиваться любым способом, известным специалисту в данной области. Например, необработанная подложка может обеспечиваться в виде рулона. Это особенно предпочтительно, поскольку необработанная подложка может затем использоваться в процессе непрерывной прокатки.

В варианте осуществления необработанная подложка разрезается на листы перед получением области рабочего электрода. Листы могут иметь любую длину, такую как, например, в диапазоне от 100 до 300 мм.

На шаге б) область рабочего электрода подготавливалась на первой стороне необработанной подложки.

Область рабочего электрода, в частности, содержит все компоненты, которые образуют часть по меньшей мере одного рабочего электрода сенсора для аналита.

На шаге б1) электропроводящий материал наносится на первую сторону необработанной подложки. Для электропроводящего материала варианты осуществления и предпочтения, описанные выше, сохраняют силу.

Электропроводящий материал можно наносить на первую сторону необработанной подложки любым известным методом, например, посредством химического осаждения из паровой фазы (CVD), физического осаждения из паровой фазы (PVD) или процесса нанесения влажного покрытия. Процессы нанесения влажного покрытия известны сами по себе. Подходящий процесс нанесения влажного покрытия, например, выбран из группы, состоящей из нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения покрытия методом распыления, ракельным ножом, печатанием, диспергированием, покрытием через щель, нанесения покрытия погружением и трафаретной печатью.

На шаге б2) сенсорный материал, содержащий по меньшей мере один фермент, наносится по меньшей мере частично на электропроводящий материал. Для сенсорного материала и по меньшей мере одного фермента варианты осуществления и предпочтения, описанные выше, сохраняют силу.

Сенсорный материал может наноситься любым известным методом на по меньшей мере один электропроводящий материал, например, путем процесса нанесения влажного покрытия. Подходящий процесс нанесения влажного покрытия, например, выбран из группы, состоящей из нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения покрытия методом распыления, ракельным ножом, печатанием, диспергированием, покрытием через щель, нанесения покрытия погружением и трафаретной печатью. После процесса нанесения влажного покрытия слой сенсорного материала можно дополнительно обрабатывать. Такие обработки представляют собой, например, обработки сушкой, обработки отверждением и/или обработки лазерным выжиганием. Такие обработки известны сами по себе.

Сенсорный материал можно наносить на электропроводящий материал так, что он полностью или частично покрывает электропроводящий материал, он может также перекрываться с электропроводящим материалом. Сенсорный материал может наноситься на электропроводящий материал в любой форме. Например, в форме одной или множества линий, одной или множества точек, одной или множества полос. Также можно удалять сенсорный материал частично с по меньшей мере одного электропроводящего материала после его нанесения. Методы удаления сенсорного материала частично с по меньшей мере одного электропроводящего материала известны сами по себе. Например, часть сенсорного материала может облучаться светом, в частности лазером, удаляя тем самым сенсорный материал частично. Также можно облучать часть сенсорного материала, тем самым перекрестно сшивая сенсорный материал и затем обмывая необлученную часть.

На шаге в) область второго электрода получается на второй стороне необработанной подложки.

Область второго электрода, в частности, содержит все компоненты, которые образуют часть по меньшей мере одного второго электрода сенсора для аналита.

На шаге в) композиция серебра наносится на вторую сторону необработанной подложки. В варианте осуществления композиция серебра наносится непосредственно на вторую сторону необработанной подложки. Композиция серебра может наноситься на вторую сторону необработанной подложки так, что она покрывает вторую сторону необработанной подложки по меньшей мере частично. В другом варианте осуществления композиция серебра наносится по меньшей мере частично на вторую проводящую дорожку.

Композиция серебра может быть любой композицией, известной специалисту в данной области. В частности, композиция серебра содержит серебро. "Серебро" в контексте композиции серебра настоящего изобретения охватывает не только серебро, но и соединения серебра. В частности, композиция серебра содержит Ag/AgCl и полимерное связующее. Для полимерного связующего и для Ag/AgCl предпочтения и варианты осуществления, описанные выше, сохраняют силу.

Композиция серебра может наноситься на вторую сторону необработанной подложки с помощью любого известного метода, например, с помощью процесса нанесения влажного покрытия. Подходящий процесс нанесения влажного покрытия, например, выбран из группы, состоящей из нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения покрытия методом распыления, ракельным ножом, печатанием, диспергированием, покрытием через щель, нанесения покрытия погружением и трафаретной печатью. После процесса нанесения влажного покрытия слой композиции на основе серебра можно дополнительно обрабатывать. Такие обработки представляют собой, например, обработки сушкой, обработки отверждением и/или обработки лазерным выжиганием. Такие обработки известны сами по себе.

В варианте осуществления перед шагом в) вторая проводящая дорожка наносится на необработанную подложку. Для второй проводящей дорожки варианты осуществления и предпочтения, описанные выше, сохраняют силу. Таким образом, вторая проводящая дорожка может относиться к второму электропроводящему материалу. Для второго проводящего материала варианты осуществления и предпочтения, описанные выше, сохраняют силу.

Второй электропроводящий материал можно наносить на первую сторону необработанной подложки любым известным методом, например, посредством химического осаждения из паровой фазы (CVD), физического осаждения из паровой фазы (PVD) или процесса нанесения влажного покрытия. Процессы нанесения влажного покрытия известны сами по себе. Подходящий процесс нанесения влажного покрытия, например, выбран из группы, состоящей из нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения покрытия методом распыления, ракельным ножом, печатанием, диспергированием, покрытием через щель, нанесения покрытия погружением и трафаретной печатью.

На шаге г) полимерная композиция наносится поверх области второго электрода. Для полимерной композиции варианты осуществления и предпочтения, описанные выше, сохраняют силу. Получается мембрана. Мембрана получается на области второго электрода. В частности, на шаге г) мембрана образуется на области второго электрода.

В варианте осуществления в ходе способа по настоящему изобретению никакой полимерной композиции, которая содержит гидрофобный полимер, не наносят на первую сторону подложки.

Полимерная композиция может наноситься поверх области второго электрода с помощью любого известного метода, например, с помощью процесса нанесения влажного покрытия. Подходящий процесс нанесения влажного покрытия, например, выбран из группы, состоящей из нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения покрытия методом распыления, ракельным ножом, печатанием, диспергированием, покрытием через щель, нанесения покрытия погружением и трафаретной печатью. После процесса нанесения влажного покрытия слой полимерной композиции можно дополнительно обрабатывать. Такие обработки представляют собой, например, обработки сушкой, обработки отверждением и/или обработки лазерным выжиганием. Такие обработки известны сами по себе.

В варианте осуществления полимерная композиция после ее нанесения на вторую сторону необработанной подложки, предпочтительно мембрану, которая получается на шаге г), может облучаться лазером для образования отверстий. Для отверстий предпочтения и варианты осуществления, описанные выше для отверстий мембраны, сохраняют силу.

На шаге д) необработанная подложка, содержащая область рабочего электрода, область второго электрода и мембрану, разрезается с получением сенсора для аналита.

Необработанная подложка предпочтительно разрезается по ее ширине, чтобы образовались полосы. Эти полосы могут соответствовать сенсору для аналита. Также возможно, что перед или после разрезания необработанной подложки по ее ширине необработанная подложка разрезается по меньшей мере один раз по своей длине.

Необработанная подложка предпочтительно разрезается лазером.

Таким образом, предпочтительно в способе изготовления сенсора для аналита разрезание на шаге д) включает лазерное резание.

При разрезании необработанной подложки на шаге д) в области разрезания мембраны могут образовываться отверстия.

Можно проводить дополнительные шаги способа. Например, на шаге е) может наноситься лимитирующая поток мембрана.

Таким образом, в варианте осуществления способа настоящего изобретения проводят следующий шаг е):

е) нанесение лимитирующей поток мембраны на сенсор для аналита, полученный на шаге д), с получением сенсора для аналита с покрытием.

Для лимитирующей поток мембраны предпочтения и варианты осуществления, описанные выше, сохраняют силу. В частности, лимитирующая поток мембрана, предпочтительно по меньшей мере один полимерный материал, содержащийся в лимитирующей поток мембране, может, например, наноситься процессом нанесения влажного покрытия. Подходящий процесс нанесения влажного покрытия, например, выбран из группы, состоящей из нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения покрытия методом распыления, ракельным ножом, печатанием, диспергированием, покрытием через щель, нанесения покрытия погружением и трафаретной печатью.

Например, на шаге ж) может наноситься биосовместимая мембрана.

Таким образом, в варианте осуществления способа по настоящему изобретению проводят следующий шаг ж):

ж) нанесение биосовместимой мембраны на сенсор для аналита, полученный на шаге д).

Если проводят шаг е), тогда биосовместимая мембрана обычно наносится на сенсор для аналита с покрытием, полученный на шаге е).

Таким образом, в случае проведения шага е) в варианте осуществления проводят следующий шаг ж):

ж) нанесение биосовместимой мембраны на сенсор для аналита с покрытием, полученный на шаге е).

Для биосовместимой мембраны предпочтения и варианты осуществления, описанные выше, сохраняют силу. В частности, биосовместимая мембрана обычно состоит из биосовместимого материала. Таким образом, предпочтительно на шаге ж) наносят биосовместимый материал. Биосовместимую мембрану, предпочтительно биосовместимый материал, можно наносить любым известным методом, в частности с помощью процесса нанесения влажного покрытия. Подходящий процесс нанесения влажного покрытия, например, выбран из группы, состоящей из нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения покрытия методом распыления, ракельным ножом, печатанием, диспергированием, покрытием через щель, нанесения покрытия погружением и трафаретной печатью.

Другой объект настоящего изобретения, таким образом, также представляет сенсор для аналита, получаемый способом по настоящему изобретению для изготовления сенсора для аналита.

Дополнительным объектом настоящего изобретения является система для определения аналита, содержащая:

предлагаемый в изобретении сенсор для аналита и

блок электроники, электронно соединенный или выполненный с возможностью электронного соединения с сенсором для аналита.

Для сенсора для аналита, содержащегося в системе сенсора для аналита, варианты осуществления и предпочтения, описанные выше для сенсора для аналита по настоящему изобретению, сохраняют силу.

Используемый в данном документ термин "блок электроники" является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничения, к блоку, который является блоком, с которым можно обращаться как с цельным, который сконфигурирован для выполнения по меньшей мере одной электронной функции. В частности, блок электроники может иметь по меньшей мере один интерфейс для соединения с сенсором для аналита, причем блок электроники может обеспечивать по меньшей мере одну электронную функцию, взаимодействующую с сенсором для аналита, такую как по меньшей мере одна функция измерения. Блок электроники, в частности, может быть сконфигурирован для измерения по меньшей мере одного напряжения и/или для измерения по меньшей мере одного тока, тем самым взаимодействуя с сенсором для аналита. Блок электроники может дополнительно содержать по меньшей мере одну интегральную схему, такую как процессор и/или батарея. Термин "процессор", используемый, как правило, в настоящем документе, является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. В частности, термин может относиться без ограничения к произвольным логическим схемам, выполненным с возможностью осуществления базовых операций компьютера или системы, и/или, как правило, к устройству, которое выполнено с возможностью осуществления расчетов или логических операций. В частности, процессор может быть сконфигурирован для обработки электронного сигнала, такого как ток или напряжение, в частности электронного сигнала от сенсора для аналита. В частности, процессор может представлять собой или может содержать блок микроконтроллера (БМК). Дополнительно или альтернативно, процессор может представлять собой или может содержать микропроцессор, таким образом, в частности, элементы процессора могут содержаться в одной отдельной интегральной схеме (ИС). Дополнительно или альтернативно, процессор может представлять собой или может содержать одну или более интегральных схем специального назначения (ASIC) и/или одну или более программируемых пользователем вентильных матриц (ППВМ) или т.п.Процессор, в частности, может быть сконфигурирован, например, путем программирования программного обеспечения, для проведения одной или более операций оценки. Таким образом, процессор может быть сконфигурирован для обработки и/или оценки электронного сигнала от сенсора для аналита и, например, выдачи сигнала, указывающего на концентрацию аналита, измеренную сенсором для аналита. Блок электроники также может содержать по меньшей мере одно измерительное устройство для измерения по меньшей мере одного из напряжения и тока, такое как потенциостат. Кроме того, блок электроники может содержать микроконтроллер, в частности сконфигурированный для контроля одной или более электронных функций блока электроники.

Блок электроники, в частности, может содержать по меньшей мере один корпус блока электроники, причем сенсор для аналита, например, с ближним концом и/или концом, обеспечивающим электрические контакты для контакта с сенсором для аналита, может выступать в корпус блока электроники и может быть электрически соединен с по меньшей мере одним электронным компонентом в корпусе блока электроники. В качестве примера ближний конец и/или по меньшей мере одна контактная часть сенсора для аналита может выступать в корпус блока электроники и, там, может электрически соединяться с по меньшей мере одним электронным компонентом, таким как по меньшей мере одна печатная плата и/или по меньшей мере одна контактная часть блока электроники, например, с помощью одного или более из спаянного соединения, перемычки, вилки, клеммного соединения или подобного. Блок электроники, в частности, может использоваться и/или быть сконфигурирован как передатчик для передачи данных об измерении на по меньшей мере одно внешнее устройство, такое как меньшей мере один приемник, например, беспроводным образом.

Блок электроники электронно соединен с сенсором для аналита. Таким образом, электрическое соединение существует между сенсором для аналита и блоком электроники. Блок электроники, содержащийся в системе сенсора для аналита, находится в контакте с сенсором для аналита. Например, каждая из проводящей дорожки и второй проводящей дорожки сенсора для аналита может образовывать электрическое соединение с блоком электроники. Обычно сенсор для аналита содержит контактную часть на ближнем конце и рабочий электрод и второй электрод на дальнем конце. Таким образом, электрический сигнал, такой как электрический ток и/или электрическое напряжение, могут передаваться посредством электронного соединения от сенсора для аналита на блок электроники. Посредством электрического соединения блок электроники может взаимодействовать с сенсором для аналита для выполнения по меньшей мере одного электрохимического измерения. Электрическое соединение, в частности, как указано выше, может устанавливаться по меньшей мере одной соединительной частью сенсора для аналита, выступающей в корпус блока электроники.

На фигурах представлено следующее:

Фиг. 1 (единственный чертеж)показаны экспериментальные результаты.

Примеры

Следующие примеры служат для иллюстрации изобретения. Их не следует интерпретировать как ограничительные в отношении объема охраны.

Для in vivo тестов готовили сенсоры для аналита, причем сенсоры для аналита содержали следующее:

подложка: ПЭТ, толщина 130 мкм;

рабочий электрод;

электропроводящий материал: слой золота (толщина 100 нм) со слоем графитовой пасты сверху;

фермент: глюкозооксидаза, содержащаяся в сенсорном химическом веществе (модифицированый Os-комплексом полимер);

второй электрод: объединенный противоэлектрод/электрод сравнения;

электропроводящий материал: слой золота (толщина 100 нм);

серебро: Ag/паста AgCl.

Мембрану, содержащую гидрофобный полимер (гидрофобный термопластический полиуретан), располагали поверх второго электрода. Сенсоры для аналита разрезали лазером. Отверстия образовывались в гидрофобном полимере сенсора для аналита в зависимости от условий лазерного резания. Лимитирующая поток мембрана и биосовместимая мембрана покрывали сенсоры.

Готовили сенсоры для аналита со следующей общей площадью отверстий в гидрофобном полимере: Сенсор 1: 0 мм² Сенсор 2: 0,03 мм² Сенсор 3: 0,1 мм² Сенсор 4: 0,32 мм²

Сенсоры для аналита имплантировали in vivo тому же субъекту и ток измеряли в течение периода в восемь дней. Параллельно измеряли регулярные значения глюкозы в крови (значения ГК) с помощью глюкометра путем укола пальца. На фиг.1 показан нормализованный ток для измерений с помощью датчика 2, датчика 3 и датчика 4. 0 на оси х показывает начало времени измерения после времени запуска приблизительно 1 час. Кривая измерения для сенсора 1 не показана, поскольку никакого тока не получается.

Сенсор 2 показывает с начала измерения достаточно высокий ток, который остается постоянным в ходе всего времени измерения (восемь дней). Есть несколько пиков, которые указывают на высокие и низкие значения глюкозы в течение времени измерения. Эти пики соответствуют пикам, обнаруженным в измерениях регулярных значений глюкозы в крови. Таким образом, измерение сенсором 2 является особенно надежным и стабильным даже в течение более длительного периода времени. Кроме того, это обеспечивает калибровку с помощью измерений регулярных значений глюкозы в крови.

Сенсор 3 имеет значительно более длительное время запуска, в течение которого ток не соотносится со значениями ГК. С фиг.1 можно увидеть, что ожидаемый ток достигается только после одного дня измерения. Затем измерение сравнимо по своей надежности и стабильности с таковым для сенсора 2.

Сенсор 4 показывает еще более длительное время запуска, в течение которого ток был значительно ниже, чем ожидалось. Хотя есть несколько видимых пиков тока, они не соотносятся со значениями ГК, и чувствительность сенсора (отношение тока к значениям ГК) была слишком низкой и нестабильной. Через семь дней ток был значительно выше и соотносился со значениями ГК, и чувствительность повышалась.

Настоящее изобретение относится к сенсору для аналита и способу его получения. Сенсор может использоваться для проведения измерения аналита в физиологической жидкости пользователя. Сенсор для аналита содержит: подложку, по меньшей мере один рабочий электрод, по меньшей мере один второй электрод и мембрану. Подложка имеет первую сторону и вторую сторону. По меньшей мере один рабочий электрод расположен на первой стороне подложки и содержит по меньшей мере один электропроводящий материал и по меньшей мере один фермент. По меньшей мере один второй электрод расположен на второй стороне подложки и содержит серебро. Мембрана содержит полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер. Гидрофобный полимер имеет водопоглощение менее 1 мас. % в пересчете на общую массу гидрофобного полимера. Мембрана расположена поверх по меньшей мере одного второго электрода и содержит отверстия общей площадью не более 0,15 мм². Группа изобретений обеспечивает высокую длительную стабильность и надежность получаемых сенсором результатов измерений. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Сенсор для аналита, содержащий:

подложку, имеющую первую сторону и вторую сторону;

по меньшей мере один рабочий электрод, расположенный на первой стороне подложки и содержащий по меньшей мере один электропроводящий материал и по меньшей мере один фермент;

по меньшей мере один второй электрод, расположенный на второй стороне подложки и содержащий серебро;

мембрану, содержащую полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер, причем гидрофобный полимер имеет водопоглощение менее 1 мас. % в пересчете на общую массу гидрофобного полимера, причем мембрана расположена поверх по меньшей мере одного второго электрода и содержит отверстия общей площадью не более 0,15 мм².

2. Сенсор для аналита по п. 1, представляющий собой имплантируемый сенсор.

3. Сенсор для аналита по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере один второй электрод выбран из группы, состоящей из противоэлектрода, электрода сравнения и объединенного противоэлектрода/электрода сравнения.

4. Сенсор для аналита по любому из пп. 1-3, в котором первая сторона и вторая сторона подложки располагаются друг напротив друга.

5. Сенсор для аналита по любому из пп. 1-4, в котором по меньшей мере один второй электрод содержит Ag/AgCl.

6. Сенсор для аналита по п. 5, в котором загрузка AgCl по меньшей мере одного второго электрода находится в диапазоне от 20 до 150 мкг.

7. Сенсор для аналита по любому из пп. 1-6, в котором полимерная композиция содержит гидрофобный термопластичный полиуретан.

8. Сенсор для аналита по любому из пп. 1-7, в котором гидрофобный полимер имеет температуру стеклования, причем температура стеклования находится в диапазоне от -100 до 0°С.

9. Сенсор для аналита по любому из пп. 1-8, в котором общая площадь содержащихся в мембране отверстий находится в диапазоне от 0,005 до 0,15 мм², предпочтительно - в диапазоне от 0,005 до 0,05 мм².

10. Сенсор для аналита по любому из пп. 1-9, в котором по меньшей мере один рабочий электрод не содержит мембрану, содержащую полимерную композицию, которая содержит гидрофобный полимер.

11. Способ изготовления сенсора для аналита по любому из пп. 1-10, включающий следующие шаги:

а) обеспечение необработанной подложки, имеющей первую сторону и вторую сторону,

б) подготовку на первой стороне необработанной подложки области рабочего электрода, включающую:

б1) нанесение на первую сторону необработанной подложки электропроводящего материала,

б2) нанесение по меньшей мере на часть электропроводящего материала чувствительного материала, содержащего по меньшей мере один фермент,

в) подготовку на второй стороне необработанной подложки области второго электрода, включающую нанесение на вторую сторону необработанной подложки композиции серебра,

г) нанесение поверх области второго электрода полимерной композиции, содержащей гидрофобный полимер, имеющий водопоглощение менее 1 мас. % в пересчете на общую массу гидрофобного полимера, с получением мембраны,

д) разрезание необработанной подложки, содержащей область рабочего электрода, область второго электрода и мембрану, с получением сенсора для аналита.

12. Способ по п. 11, в котором разрезание на шаге д) включает лазерное резание.

13. Система для определения аналита, содержащая:

сенсор для аналита по любому из пп. 1-10,

блок электроники, выполненный с возможностью электронного соединения с сенсором для аналита.