1.本发明总体上涉及一种制备工作电极的方法以及一种包含该工作电极的分析物传感器，还涉及该分析物传感器用于检测样品中至少一种分析物的用途。特别地，本发明涉及一种制备工作电极的方法，该方法包含激光照射。
背景技术：2.监测某些身体功能，更具体地监测某些分析物的一种或多种浓度，在预防和治疗各种疾病中起重要作用。
3.除了所谓的点测量，其中具体地是从使用者获取体液样品并对分析物的浓度进行研究，连续测量的应用也越来越广泛。因此，对能够从体液或其他样品中进行可靠且具有成本效益的分析物检测的精确分析物传感器的需求不断增加。从wo 2010/028708 a1中已知一种用于在体内条件下确定分析物浓度的分析物传感器。在wo 2012/130841 a1中公开这类传感器的另一实例。此外，wo 2007/147475 a1公开一种电流传感器，该电流传感器配置为用于植入体内以测量体液中分析物的浓度。在wo 2014/001382 a1中公开一种替代的传感器元件。
4.在可商购的分析物传感器的制造中，需要结构化步骤以在传感器的基板上形成感测材料层(例如连续或长期葡萄糖监测传感器)。当前进行此结构化步骤的方式包括丝网印刷、浸涂和点胶方法。
5.这些方法的缺点在于，不能将感测材料充分均匀地施加到传感器基板上，从而不均匀性发生，特别是在传感器基板的边缘处。这些所谓的边缘效应导致跨电荷的传感器灵敏度变化。为了减少传感器信号在不同电荷的灵敏度变化，需要对制造参数进行详细监测和精细调整，这可能是耗时且昂贵的。
6.wo 2006/018447公开一种用于电化学传感器的电极组件的制备方法。在此方法中，将导电层施加至介电基板，并通过激光烧蚀形成导电迹线。未提供将感测材料层施加到工作电极上的细节。
7.us 9,880,126公开一种生物传感器及其制造方法。该传感器包含碳层，其可通过激光烧蚀制备。未提供将感测材料层施加到工作电极上的细节。
8.wo 2010/099507 a1公开用于提供连续分析物监测的方法和系统，包括在体内使用期间不需要任何使用者校准的体内传感器。此外，其公开制造无需校准的传感器的方法以及制造后的包装和储存技术。
9.jp 2019078573公开一种生物传感器制造方法，该方法在生物传感器的制造过程中不依赖于测量对象组分的浓度，降低了生物传感器的灵敏度。在该生物传感器制造方法中：在绝缘基板上形成生物传感器的电极层，该电极层包括至少包含作用电极和对电极的电极系统；并且在该电极层上形成包含某种组分的检测层，该组分与测量对象组分发生反应。在形成检测层之后，至少刮擦检测层。
10.us 2014/0054171 a1公开一种分析物传感器，其配置为可以利用氧气作为氧化剂，并且公开其制造和使用方法。分析物传感器包括催化剂，以促进氧气作为氧化剂的用途。催化剂可设置于分析物传感器的电极上。
11.feldmann等人所著的diabetes technology&therapeutics，vol.5，no.5，2003，769-780中公开使用48个传感器(在植入体内三天的情况下)进行的研究。使用毛细管血液进行前瞻性校准。
12.ep 2119795 a1涉及一种一次性电极条，用于连接到传感器系统的信号读出电路，以检测代表水介质中的分析物的电流。
13.本发明要解决的问题是提供一种可避免上述缺点的用于制备分析物传感器的方法。特别地，本发明旨在提供一种在工作电极上产生均质感测材料结构的制备方法，从而避免或至少显著减少对制造参数进行详细监测和精细调整的需求。
14.因此，期望提供一种制备分析物传感器的方法，其解决了上述技术难题。进一步期望提供一种分析物传感器，该分析物传感器具有跨电荷的可再现的高灵敏度，但可低成本地制造，例如通过使用避免详细监测和精细调整制造参数的制备方法。
技术实现要素：15.此问题通过具有独立权利要求的特征的用于制备工作电极的方法和包括该工作电极的分析物传感器来解决。可用单独方式或以任何随意组合方式实现的有利实施例列于从属权利要求及整个说明书中。
16.根据本发明的方法是有利的，因为其允许制造可包含于分析物传感器中的工作电极，该分析物传感器具有跨电荷的可再现的传感器高灵敏度。进一步地，在制造过程中，可选择并精确调整灵敏度。因为可避免对制造参数的详细监测和精细调整，所以可降低成本并且可对传感器进行工厂校准。另外地，可减少传感器漂移。
17.如下文中所使用，术语“具有(have)”、“包含(comprise)”或“包括(include)”或其任何任意语法变化是以非排他性方式使用。因此，这些术语既可指涉其中除了通过这些术语所引入的特征之外，在本文中描述的实体中并无进一步特征存在的情形，也可指涉其中存在一个或多个进一步特征的情形。作为一示例，表述“a具有b”、“a包含b”及“a包括b”既可指其中除了b之外无其他元件存在于a中的情形(即，其中a仅由及排他性地由b组成的情形)且也可指其中除了b之外一个或多个其他元件(例如元件c、元件c及d或甚至其他元件)存在于实体a中的情形。
18.此外，应注意的是，表示特征或元件可存在一次或多次的术语“至少一个(at least one)”、“一个或多个(one or more)”或类似表述通常在引入各自的特征或元件时将仅使用一次。在下文中，在大多数情况中，在涉及各自的特征或元件时，表述“至少一个”或“一个或多个”将不会重复，尽管有各自的特征或元件可存在一次或多次的事实。
19.进一步地，如在下文中所使用的，术语“优选的(preferably)”、“更优选的(more preferably)”、“特别地(particularly)”、“更特别地(more particularly)”、“具体地(specifically)”、“更具体地(more specifically)”或类似术语与可选特征一起使用，而不限制替换方案的可能性。因此，通过这些术语引入的特征是可选的特征且并不旨在以任何方式限制权利要求的范围。如技术人员将认识到的，本发明可通过使用替代特征来执行。
类似地，通过“在本发明的实施例中(in an embodiment of the invention)”或类似表述所引入的特征旨在为可选的特征，而对于本发明的替代实施例无任何限制，对于本发明的范围无任何限制且对于组合以此方式引入的特征与本发明的其他可选的或非可选的特征的可能性无任何限制。
20.根据本发明，公开一种在传感器基板上制备工作电极的方法。工作电极可为分析物传感器的一部分。
21.该方法包含下列步骤，具体地可依给定的顺序执行。进一步地，可同时执行或部分地同时执行两个或多个方法步骤。进一步地，一个或多个或甚至所有方法步骤可执行一次或多次，或甚至重复或连续地执行。该方法可进一步包含未列出的附加方法步骤。该方法包含下列步骤：
22.a)提供至少一个包含至少第一侧面的传感器基板，第一侧面包含至少一个导电迹线；
23.b)在传感器基板的第一侧面上施加至少一层至少一种感测材料，其中感测材料覆盖该至少一个导电迹线的至少一部分；及
24.c)以至少一个激光束照射该层感测材料，其中该层感测材料的至少第一部分至少部分地被去除，且其中覆盖该至少一个导电迹线的感测材料的至少第二部分保留在传感器基板的第一侧面上，以在传感器基板上获得至少一个工作电极。
25.本发明的另一个目的是一种在传感器基板(114)上制备工作电极(122)的方法，该方法包含：
26.a)提供至少一个包含至少第一侧面(120)的传感器基板(114)，该第一侧面(120)包含至少一个导电迹线(111)；
27.b)在传感器基板(114)的第一侧面(120)上施加至少一层至少一种感测材料(118)，其中该感测材料(118)覆盖该至少一个导电迹线(111)的至少一部分；及
28.c)以至少一个激光束照射该层感测材料，其中该层感测材料(118)的至少第一部分至少部分地被去除，且其中覆盖该至少一个导电迹线(111)的感测材料(118)的至少第二部分保留在传感器基板(114)的第一侧面(120)上，以在传感器基板(114)上获得至少一个工作电极(122)，
29.e)施加至少一个膜层，该膜层至少部分地覆盖工作电极(122)，其中该膜层包含至少一种用于交联至少一部分感测材料(118)的交联剂，其中该方法进一步包含：
30.f)至少一个扩散步骤，其中在该扩散步骤中，包含在膜层中的交联剂至少部分地扩散到感测材料(118)中。
31.以下描述的实施例和优选适用于上述两种方法。
32.如本文所使用，术语“工作电极”为广义术语，且本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，对分析物敏感的分析物传感器电极。工作电极可设置在包含至少一个第一侧面的至少一个传感器基板上。特别地，工作电极包含至少一个导电迹线和至少一层至少一种感测材料，该感测材料设置在传感器基板的第一侧面上的导电迹线上。感测材料可覆盖至少一个导电迹线的至少一部分。该层感测材料的第一部分可被至少一个激光束激光照射，使得覆盖导电迹线的感测材料的第二部分保留在传感器基板(114)的第一侧面(120)上，其中感测材料的
所述第二部分与导电迹线结合，形成至少一个工作电极。工作电极可包含在分析物传感器中。分析物传感器通常还包含另一个电极，例如例如对电极和/或参考电极。该层感测材料可仅存在于工作电极上，且通常可不存在于任何其他电极上，例如，对电极和/或参考电极可不包含感测材料层。
33.此外，本发明公开一种制备分析物传感器的方法。该制备分析物传感器的方法包含如本文所公开的在基板上制备工作电极的方法以及提供至少一个另外电极的步骤。
34.分析物传感器可配置为用于至少部分植入，具体地经皮插入至用户的身体组织中，更具体地，分析物传感器可配置为用于连续监测分析物，甚至更具体地，分析物传感器可配置为可以用于连续葡萄糖监测。
35.术语“使用者”和“受试者”在本文中可互换使用。该术语可以特别地涉及人类。
36.如本文所使用，术语“分析物传感器”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，一种任意元件或装置，其配置为用于检测或测量至少一种分析物的浓度。分析物传感器具体地可以是适于至少部分植入用户的身体组织中的分析物传感器，更具体地，是用于连续监测分析物的分析物传感器。
37.本发明的分析物传感器是电化学传感器，其包含根据本发明的方法可获得的工作电极及至少一个另外的电极和各自的电路。更特别地，传感器为包含至少一个工作电极的电流电化学传感器。一般而言，分析物传感器包含至少一个另外的电极，特别地是对电极和/或参考电极或组合的对/参考电极。工作电极在极化电压下对待测量的分析物敏感，该极化电压可施加在工作电极和参考电极之间并可通过稳压器进行调节。测量信号可作为对电极和工作电极之间的电流而提供。可不存在单独的对电极，而可存在准参考电极，其也可用作对电极。因此，分析物传感器通常可包含一组至少两个电极，在一个实施例中，为一组三个电极。在一个实施例中，分析物传感器精确地包含两个电极，特别地，精确地包含一个工作电极和一个组合的相对/参考电极。特别地，感测材料仅存在于工作电极中。
38.特别地，根据本发明的分析物传感器可为完全或部分地可植入的，并因此可适于执行在皮下组织的体液中的分析物的检测，特别地是在间质液中。其他部分或组分可保留在人体组织的外部。例如，如本文所使用，术语“可植入的”或“皮下的”涉及完全或至少部分地布置在用户的身体组织内。为此，分析物传感器可包含可插入的部分，其中术语“可插入的部分”通常可涉及某个元件的部分或组分，该部分或组分之配置可以插入任意人体组织，而对电极和/或参考电极或组合的相对/参考电极可保留在人体组织之外。优选地，可插入的部分可完全或部分地包含生物相容性表面，至少在典型的持续使用期间，可尽量减小对使用者或身体组织产生的有害影响。为此，可插入的部分可被至少一个生物相容性膜层完全或部分地覆盖，例如至少一个聚合物薄膜(例如凝胶膜)，在一方面，该膜层对于体液或至少对于包含在体液中的分析物而言可以是可透性的，在另一方面，该膜层对于包含在分析物传感器中，特别是包含在工作电极中的化合物而言可以是不透性的，从而防止其迁移至身体组织中。关于生物相容性膜层的进一步细节公开于本文别处。
39.此外，如本文所使用，术语“分析物”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，可存在于体液中且其浓度可为用户的目标的任意元素、组分或化合物。具体地，分析
物可为或可包括可参与使用者的新陈代谢的任意化学物质或化合物，例如至少一种代谢物。作为实例，至少一种代谢物可选自由以下各项所组成的组：葡萄糖、胆固醇、甘油三酯、乳酸酯、酮、尿素、肌酸酐、谷氨酸盐、乙醇、抗坏血酸、胆碱、乙酰胆碱、多酚、单酚、二羟基酚、双酚a(bpa)和氢氯噻嗪(hydrochlorothiazide，hct)；更具体地，分析物可为葡萄糖。然而，附加地或另选地，可确定其他类型的分析物和/或分析物的任何组合，例如电解质浓度或者分别指示氧气、二氧化碳、氢离子浓度(酸碱值)或血红蛋白浓度的po2、pco2、ph或hb值。
40.更进一步地，如本文所使用，术语“传感器基板”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，适于形成载体层以支撑如本文所述的导电迹线和/或感测材料层的任何种类的材料或材料的组合。特别地，本文所理解的“传感器基板”可包含电绝缘材料。
41.如本文所使用，术语“层”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，分析物传感器的层体设置的元件。具体地，术语“层”可涉及任意基板的任意覆盖物，具体地是平坦基板的覆盖物。该层可具体地具有超过其厚度至少2倍、至少5倍、至少10倍或甚至至少20倍或更多倍的横向延伸。具体地，分析物传感器可以具有层体设置。分析物传感器可包括多个层，例如至少一个导电迹线、至少一层至少一种感测材料、至少一个膜层。分析物传感器的一个或多个层可包括子层。例如，包含导电迹线的层可包括至少另一层。
42.如本文所使用，术语“电绝缘材料”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。“电绝缘材料”也可涉及介电材料。该术语具体地可涉及，但不限于，防止电荷转移并且不维持显著电流的材料或材料组合。具体地，在不限制其他可能性的情况下，至少一种电绝缘材料可以是或可包含至少一种绝缘树脂，例如用于制造电子印刷电路板的绝缘环氧树脂；特别地，它可包含或可以是热塑性材料，例如聚碳酸酯、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二酯(pet))、聚氯乙烯(pvc)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺或其共聚物(例如乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯)或氧化铝。
43.在根据本发明的方法和分析物传感器中，传感器基板包含两个相对的侧面，至少第一侧面及相对于该第一侧面的至少第二侧面。
44.具体地，分析物传感器，更具体地是传感器基板，可另外地包含至少一个另外电极，其中该至少一个另外电极可包括参考电极和对电极中的至少一个。在一个实施例中，该至少一个另外电极包括组合的对/参考电极。特别地，参考电极可包含至少一个参考电极导电迹线；和/或对电极可包含至少一个对电极导电迹线。应当理解，如果另外电极包括组合的相对/参考电极，则所描述关于参考电极导电迹线和对电极导电迹线的实施例和优选需在细节上做必要的修正，以适用于组合的相对/参考电极的导电迹线。更具体地，该至少一个另外电极可设置在以下项中的至少一个上：传感器基板的第一侧面，以及相对于该第一侧面的第二侧面。
45.如本文所使用，术语“导电迹线”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，导电条、导电层、导电线或其他类型的细长电导体。更具体地，术语“导电迹线”可涉及，
technology&therapeutics，5(5)，2003，769-779，其内容通过引用包括于本文中。合适的感测材料还可包括含二茂铁的聚丙烯酰胺基紫精(viologen)改性的氧化还原聚合物、吡咯-2，2
′‑
叠氮基-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(abts)-芘、萘醌-lpei。聚合物过渡金属络合物可代表并入交联的氧化还原聚合物网络中的氧化还原介质。此为有利的，因为其可促进至少一种酶或分析物与导电迹线之间的电子转移。为了避免传感器漂移，可将氧化还原介质和酶共价地并入聚合物结构中。
51.在一个实施例中，感测材料可包含聚合物材料和mno2-颗粒。
52.此外，感测材料可包含至少一种酶；具体地，该酶能够催化至少消耗分析物的化学反应；具体地，该酶可为产生和/或消耗h2o2的酶；甚至更具体地，该酶为葡萄糖氧化酶(ec 1.1.3.4)、己糖氧化酶(ec 1.1.3.5)、(s)-2羟酸氧化酶(ec 1.1.3.15)、胆固醇氧化酶(ec 1.1.3.6)、葡萄糖脱氢酶、半乳糖氧化酶(ec 1.1.3.9)、醇氧化酶(ec 1.1.3.13)、l-谷氨酸氧化酶(ec 1.4.3.11)或l-天冬氨酸氧化酶(ec 1.4.3.16)；甚至更具体地，该酶为葡萄糖氧化酶(gox)和/或其修饰物。
53.此外，感测材料可另外地包含至少一种交联剂；交联剂可例如能够交联感测材料的至少一部分。具体地，感测材料可包含选自uv-可固化交联剂及化学交联剂的至少一种交联剂；更具体地，感测材料包含化学交联剂。可替代地，感测材料可以不含任何交联剂。如本文所使用，“不含任何交联剂”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体可涉及，但不限于以下情况：在执行步骤b)期间(施加至传感器基板的第一侧面)，交联剂不存在于感测材料中。更具体地，“不含交联剂”可指基于感测材料干重的0至0.5重量％的浓度。如本文所用，术语“干重”涉及相应材料的干物质，例如，不添加任何水或其他溶剂的材料。具体地，感测材料可在执行步骤b)期间不含交联剂，但可在后期制造过程中添加交联剂至感测材料中，例如通过膜层扩散，如下文说明。根据本发明的合适的化学交联剂选自：环氧化物为基础的交联剂，例如二缩水甘油醚，如聚(乙二醇)二缩水甘油醚(peg-dge)和聚(丙二醇)二缩水甘油醚；三官能短链环氧化物；酸酐；二缩水甘油醚，例如间苯二酚二缩水甘油醚、双酚a二缩水甘油醚、1，2-环己烷二甲酸二缩水甘油醚、聚(乙二醇)二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、聚(丙二醇)二缩水甘油醚、双酚二缩水甘油醚、聚(二甲基硅氧烷)、二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1，2，7，8-二环氧辛烷、1，3-缩水甘油氧基丙基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷；三缩水甘油醚，例如n，n-二缩水甘油基-4-缩水甘油醚氧基苯胺、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚；四缩水甘油醚，例如四环氧基环硅氧烷，季戊四醇四缩水甘油醚、四缩水甘油基-4，4
′‑
亚甲基双苯胺。
54.如本文所使用，术语“化学交联剂”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，当暴露于热时能引发化学反应而生成交联的分子网络和/或交联聚合物的交联剂。“暴露于热”可涉及暴露于高于15℃的温度，具体地暴露于高于20℃的温度；更具体地，暴露于范围为20℃至50℃的温度，甚至更具体地，暴露于范围为20℃至25℃的暴露于。更具体地，当暴露于热时，化学交联剂可引发感测材料层的交联。
55.术语“uv可固化”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，例如交联剂
的化学物质的以下能力：在被uv光谱范围内的光照射时，能引发产生交联的分子网络和/或交联聚合物的光化学反应。更具体地，当被uv光照射时，uv可固化交联剂可引发感测材料层的交联。可特别地如下文所指开始交联。
56.根据本发明的适合的uv可固化交联剂包括：二苯基酮、双吖丙啶(diazirine)和叠氮化物。特别地，适合的uv可固化交联剂例如选自由以下各项所组成的组：含苯基酮的交联剂、聚(二(2-羟基3氨基苯基酮丙烯)二醇)、二苯基酮1，2-环己烷二甲酸、双[2-(4-叠氮基水杨酰胺基)乙基]二硫化物、4-氨基二苯基酮与上述化学交联剂中的任一种的反应产物，所述的二环氧丙基交联剂、三环氧丙基交联剂和四环氧丙基交联剂，此类反应产物的实例为2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四(2-羟基3-氨基丙基二苯甲酮)-环四硅氧烷，及4-苯甲酰基苯甲酸n-琥珀酰亚胺酯与二胺或jeffamin反应的反应产物。
[0057]
根据本发明，uv可固化交联剂是特别地有用和有利的，因为它们在步骤b)期间(施加至少一层感测材料)不改变感测材料的粘度性质。类似地，在感测材料中不存在交联剂的情况下，粘度性质保持不变。感测材料的一致的粘度性质可允许在制造过程中更均匀和均质地施加感测材料层，因此可减少否则可能发生在传感器表面上的不均匀的情形和边缘效应。减少不均匀情形和边缘效应可实现跨电荷的可再现传感器灵敏度。使用不包含交联剂或uv可固化交联剂的感测材料可因此有助于减少在制造过程中对制造参数进行详细监测和精细调整的需求。
[0058]
感测材料可至少包含聚合物过渡金属络合物、能够催化至少消耗分析物的化学反应的酶(特别地，产生和/或消耗h2o2的酶)，及任选地包含交联剂。具体地，感测材料可包含至少一聚合物过渡金属络合物和gox及任选地包含化学交联剂。更具体地，感测材料可包含负载有通过二齿键共价偶联的聚(双-咪唑基)锇络合物的改性聚(乙烯基吡啶)主链、gox及任选地包含化学交联剂，如聚(乙二醇)二缩水甘油醚(peg-dge)。合适的其他感测材料是本领域技术人员已知的并且在上文中指明。
[0059]
基于感测材料的总重量，根据本发明的感测材料可例如包含60重量％的聚合物过渡金属络合物；30-40重量％的能够催化至少消耗分析物的化学反应的酶，优选为产生和/或消耗h2o2的酶；及0-10重量％的交联剂。该酶可例如在水中以50mg/ml的浓度存在。
[0060]
特别地，根据本发明的方法可另外地包括至少一个固化步骤d)，其中，在该固化步骤中，感测材料的至少一部分被交联。术语“交联”和“固化”在本文可互换使用。具体地，固化步骤d)可以在步骤c)中的激光照射之前进行，或者，至少部分地在执行步骤c)之后进行。
[0061]
引发交联的合适方式取决于交联剂的类型，并且是本领域技术人员已知的。使用uv-可固化交联剂执行的固化通常通过使用uv光进行照射而引起。如本文所使用，术语“uv光”通常涉及紫外光谱范围内的电磁辐射。术语“紫外光谱范围”通常涉及在1nm至380nm范围内的电磁辐射，优选地在100nm至380nm范围内的光。固化通常可在室温下发生。
[0062]
在步骤b)中，感测材料的施加可包含使用至少一种涂覆工艺。如本文中进一步使用，术语“涂覆工艺”可涉及用于施加至少一个层至任意对象的至少一个表面上的任意工艺。所施加的层可完全覆盖该对象，例如导电迹线和/或传感器基板，或者可仅覆盖该对象的一个或多个部分。该层可经由涂覆工艺来施加，其中材料可例如以液体形式提供，示例性地，以悬浮液或溶液形式，并可以分布于该表面上。具体地，涂覆工艺可包括选自由以下各项所组成的组的湿式涂覆工艺：旋转涂布；喷雾式涂布；刮刀成型；印刷；点胶；狭缝式涂布；
浸涂。具体地，步骤b)可包括使用刮刀成型或狭缝式涂覆工艺。步骤b)中的感测材料可进一步以覆盖导电迹线的至少5％、至少10％、至少30％的表面的方式施加；具体地，覆盖导电迹线表面的5％至100％，更具体地为5％至40％。
[0063]
根据本发明的方法包含步骤c)：以至少一个激光束照射感测材料，其中感测材料层的至少第一部分至少部分地被去除，且其中覆盖至少一个导电迹线的感测材料的至少第二部分保留在传感器基板的第一侧面上，以获得分析物传感器的至少一个工作电极。如本文所使用，术语“照射”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体可涉及，但不限于，将感测材料层暴露于激光的方法。特别地，第一部分被至少一个激光束照射，且第二部分优选地未被该至少一个激光束照射。具体地，步骤c)可包括至少一种烧蚀过程，特别地包括至少一种激光烧蚀过程。如本文所使用，术语“第一部分”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，在外部区域中的感测材料层的一部分。更具体地，第一部分可以是产生边缘效应和/或不均匀情形的感测材料层的一部分。特别地，第一部分是被至少一个激光束照射的感测材料层的一部分。如本文所使用，术语“感测材料层的第二部分”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，感测材料层的中心部分。特别地，第二部分未被该至少一个激光束照射。
[0064]
如本文所使用，术语“去除”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，感测材料层的烧蚀部分，具体地涉及第一部分。去除的部分通常可通过本领域技术人员已知的技术吸出。如本文所使用，术语“部分地去除”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，完全去除第一部分，其中可能的实施例为：去除第一部分的≥70％，优选地为≥80％，且更优选地为≥90％。部分地去除第一部分可包括去除导电迹线的某些部分。部分地去除第一部分也可包括去除第二部分的某些部分。优选地，仅第一部分至少部分地被去除。
[0065]
在去移除感测材料层的第一部分包括去除导电迹线的某些部分的情况下，有可能在感测材料层的第一部分的区域中完全或部分地去除导电迹线，优选地为完全去除。因此，在一个实施例中(其中移除第一部分后，导电迹线被完全地从感测材料层的第一部分的区域中移除)，感测材料层的第二部分和导电迹线可具有相同大小。在一个实施例中，其中导电迹线包含至少另一层，例如导电迹线包含金且该另一层包含碳，在去除感测材料层的第一部分期间，有可能仅额外地去除该另一层的第一部分，而不是导电迹线的其他部分。
[0066]
因此，在本发明的一个实施例中，用于在传感器基板上制备工作电极的方法包含下列步骤：
[0067]
a1)提供至少一个包含至少第一侧面的传感器基板，第一侧面包含至少一个导电迹线，特别地，该导电迹线包含金和/或碳，特别地，该导电迹线包含至少另一层的至少一种其他材料，特别地，该至少至少另一层包含碳；
[0068]
b1)在传感器基板的第一侧面上施加至少一层至少一种感测材料，其中感测材料覆盖至少一个导电迹线的至少一部分，特别地是至少另一个层；及
[0069]
c1)以至少一个激光束照射该层感测材料，其中至少部分地去除该层感测材料的
至少第一部分和导电迹线(特别地是另一层)的至少第一部分，且其中覆盖该至少一个导电迹线(特别地是另一层)的感测材料的至少第二部分以及导电迹线(特别地是另一层)的第二部分保留在传感器基板的第一侧面上，以获得至少一个工作电极。
[0070]
对于导电迹线(特别地是另一层)的第一部分及第二部分，上述针对感测材料层的第一部分和第二部分的实施例和优选选项适用。此外，下述和上述针对本发明的方法所描述的实施例和优选选项也适用于其中去除导电迹线的方法。
[0071]
还去除导电迹线(特别地是另一层)的第一部分是有利的，因为其减少了包含工作电极的传感器的背景电流。
[0072]
如本文所使用，术语“保留”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，感测材料层的被保持的第二部分和/或余留的第二部分。第二部分可为或可包括图案层。如本文所使用，术语“图案层”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，至少一个导电迹线或至少一层至少一种感测材料中所包含的一个或多个另外的层的表面，其已经通过激光束照射而图案化。具体地，在本文所指的条件下使用激光束。术语“图案化的层”和“激光图案化的层”在本文中可互换使用。特别地，术语“图案化的层”涉及感测材料层和/或导电迹线的另一层的表面的至少一部分，该至少一部分已经通过激光束照射而图案化。更具体地，“图案化的层”对应于第二部分。因此，图案化的层是感测材料的未被去除且优选地未被激光束照射的部分。因此，可通过在本文指定的条件下以激光束照射感测材料和/或传感器基板的层来获得图案化的层。通过烧蚀，可实现具有任何形状和/或结构的图案化的层。甚至，包含字母或棋盘状结构的图案化的层也是可能的。
[0073]
例如，在步骤c)之前，感测材料层可具有1至4μm厚度。通过以激光束照射感测材料，可将第一部分从感测材料层上烧蚀，从而在传感器基板上产生或形成图案化的层。然后，图案化的层可对应于第二部分。
[0074]
如本文所使用，术语“以获得至少一个工作电极”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，形成和/或制造工作电极。
[0075]
术语“激光烧蚀”通常可涉及通过以激光束点照射表面来从该表面去除至少一部分的材料的任意过程。由此，可去除材料。该材料可至少部分地被破坏，例如由于能量转移而升华。能量(例如热)的转移可能受到局部限制。作为实例，出于激光烧蚀的目的，可使用脉冲激光。脉冲的能量可在小于40μj的范围内。具体地，激光配置为可用于以超短激光脉冲照射感测材料层，使得第一部分在非常短的时间内被去除，从而热量向保留的第二部分的扩散被最小化。脉冲长度可限制为小于12ps。例如，激光配置为可以用于产生在uv光谱范围内的激光束。具体地，可使用具有355nm波长的激光。例如，出于激光烧蚀的目的，可使用以355nm的波长发射的三倍频固态激光，其脉冲期间小于12ps且脉冲重复率为400khz。在步骤c)中，可使用至少一种烧蚀图案。烧蚀图案可作为投影至感测材料层上的掩模图像而提供。或者，可通过在感测材料层上扫激光束来绘制烧蚀图案。例如，可使用至少一种扫描方法来照射感测材料层。如本文所使用，术语“扫描”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不
限于，在生成图案化的层期间，以特定的扫描速度对感测材料层进行的连续或脉冲照射。烧蚀速率可取决于脉冲能量、激光波长、脉冲长度、脉冲重复率、被照射的表面上的光束直径、扫描速度、脉冲重叠、相邻扫描线的重叠、被照射的材料的光谱吸收系数和被照射的材料的烧蚀阈值。具体地，术语“烧蚀速率”可涉及烧蚀材料的厚度。例如，在使用掩模进行激光烧蚀的情况下，烧蚀率可涉及整个掩模图像。在此情况下，烧蚀速率可特别地取决于脉冲能量、照射的表面积和/或用于材料的烧蚀的阈值，例如，去除材料所需的能量。在通过扫描方法进行激光烧蚀的情况下，整个影像的烧蚀率可取决于激光的特性，包括激光波长、脉冲能量、脉冲率；结合光学系统的特性，例如材料表面上的光束直径；结合包括激光脉冲的重叠在内的激光配置，例如沿扫描线的脉冲重叠和线重叠(例如相邻扫描线的重叠)；及被照射之材料(例如感测材料)的特性，包括吸收系数和烧蚀阈值。
[0076]
在烧蚀过程期间或之后，可通过本领域已知的任何方法去除烧蚀的材料，例如通过使用至少一个收尘器等。
[0077]
具体地，感测材料的第二部分的导电层具有至少0.5μm厚度。更具体地，厚度为0.5至5μm，甚至更具体地为1至4μm。又甚至更具体地，该值涉及通过以激光束进行部分去除之后的干物质的厚度。指定的厚度可为有利的，因为其可确保在分析物浓度的广范围内有足够的电子转移量。低于和/或高于所述值的厚度是不利的，因为它们可能导致次优的电子转移和葡萄糖转化。
[0078]
根据本发明的方法可进一步包含干燥至少一层至少一种感测材料的附加步骤bb)。具体地，在执行步骤c)之前，即用激光束照射感测材料层之前，干燥感测材料层。在步骤c)之前的干燥步骤是有利的，因为它使得能够在步骤c)中精确地去除感测材料层的至少一部分。如果感测材料层没有充分干燥，则通过激光照射部分去除感测材料的效率及精确度不佳。干燥步骤bb)可在环境温度下进行。具体地，感测材料可在环境温度下干燥0.5至15分钟。如本文所使用的术语“环境温度”应理解为具体地在15℃至30℃之间，更具体地在20℃至25℃之间的温度。
[0079]
根据本发明的方法可进一步包含附加的步骤e)：施加至少一个膜层，该膜层至少部分地覆盖工作电极。
[0080]
如本文中所使用，术语“膜层”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，至少一种材料的导电层，其提供选择性屏障。因此，膜层通常可选择性地允许一种或多种分子和/或化合物通过，而其他分子和/或化合物被膜层阻挡。因此，如上文所概述，膜层对于至少一种待检测的分析物是可渗透的。因此，作为实例，膜层对于血糖、乳酸盐、胆固醇或其他类型的分析物中的一种或多种是可渗透的。至少一个膜层因此可以用作控制分析物从外部(例如分析物传感器周围的体液)扩散至感测材料(即感测材料中的酶分子)的扩散屏障。此外，至少一个膜层可具有如本文他处所述的生物相容性膜层的作用。
[0081]
作为实例，膜层可具有足以提供机械稳定性的厚度。至少一个膜层具体地可具有1μm至150μm厚度。如本文所概述，对于至少一个膜层，几种材料可被单独使用或组合使用。因此，作为实例，膜层具体地可包括一种或多种聚合物材料，具体地是聚乙烯吡啶基共聚物、聚氨酯；水凝胶；聚丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯共聚物或嵌段共聚物；其中聚乙烯吡啶基共聚物是特别合适的。这些类型的膜在本领域中通常是已知的。作为实例，可使用例如于
ep2697388 a1、wo 2007/071562 a1和/或wo 2005/078424 a1中所公开的膜。具体地，聚合物材料可具有大于10.000kda的重量平均分子量(mw)。更具体地，聚合物材料可具有大于50.000kda，或甚至大于100.000kda的重量平均分子量(mw)。具有10.000至500.000kda的重量平均分子量(mw)的聚合物材料是特别合适的。膜的聚合物材料可与感测材料的聚合物材料相同或不同。
[0082]
此外，膜层可包含交联剂，具体地是化学交联剂或uv可固化交联剂。交联剂可适于交联感测材料的至少一部分。如上文关于感测材料所指的交联剂通常适用于膜层。特别合适的是以二价和/或多价环氧化物基交联剂，例如双和/或三官能短链环氧化物。合适的交联剂可具有在150g/mol至10000g/mol范围的摩尔质量。如上所指的交联剂的摩尔质量可能是有利的，因为它使得能够有效地扩散到感测材料中。包含在膜层中的合适交联剂的具体实例包括：二缩水甘油醚，例如间苯二酚二缩水甘油醚、双酚a二缩水甘油醚、1，2-环己烷二甲酸二缩水甘油醚、聚(乙二醇)二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、聚(丙二醇)二缩水甘油醚、双酚二缩水甘油醚、聚(二甲基硅氧烷)、二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1，2，7，8-二环氧辛烷、1，3-环氧丙氧基丙基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷；三缩水甘油醚，例如n，n-二环氧丙基-4-环氧丙氧基苯胺、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚；四缩水甘油醚类，例如四环氧基环硅氧烷，新戊四醇四缩水甘油醚、四环氧丙基-4，4
′‑
亚甲基双苯胺，特别是聚(乙二醇)二缩水甘油醚；n，n-二环氧丙基-4-环氧丙氧基苯胺。
[0083]
具体地，在根据本发明的方法的步骤e)中，除了施加至少一个膜层之外，还可施加至少第二膜层。所述第二膜层可为生物相容性膜层。
[0084]
如本文所使用，术语“生物相容性膜层”，亦称为生物相容性层，涉及由生物相容性材料组成的导电层，特别是分析物传感器或其一部分的最外面的层。具体地，生物相容性层具有1μm至10μm厚度，在一个实施例中为3μm至6μm。更具体地，生物相容性层至少部分地或完全地覆盖分析物传感器。甚至更具体地，生物相容性层可为分析物传感器的最外面的层。因此，甚至更具体地，生物相容性层的至少一部分接触受试者的体液。例如，如本文他处所指定的，生物相容性层对于分析物可以是不限制扩散的。例如，对于分子量小于2.000da的小分子，在一个实施例中为分子量小于1.000da的小分子，生物相容性层可以是不限制扩散的。例如，生物相容性层可不包含添加的酶。例如，生物相容性层可不包含添加的多肽。如本领域技术人员将理解的，这并不排除酶或多肽分子从相邻层、组织或体液扩散到生物相容性层中。如本文所用，术语“生物相容性材料”涉及适于与活体组织或活体系统一起使用的材料，该材料不具有或在减小的程度具有毒性、伤害性或生理上的反应性和/或在减小的程度上引起或完全不引起免疫排斥。在一个实施例中，生物相容性材料是一种不引起身体反应的材料，例如，惰性材料或一种包含在生物相容性层附近阻止身体发生反应的化合物的材料。在另一实施例中，生物相容性材料是一种防止细胞附着在所述生物相容性层上的材料。生物相容性膜层可为或可包含以下材料：甲基丙烯酸酯基聚合物和共聚物、丙烯酰胺-甲基丙烯酸酯基共聚物、可生物降解的多醣，例如透明质酸(ha)、琼脂糖、葡聚醣和壳聚糖。另外的生物相容性材料公开于wo 2019/166394 a1中，并包括不可生物降解的合成水凝胶，例如由甲基丙烯酸2-羟乙酯(hema)、甲基丙烯酸2-羟丙酯(hpma)、丙烯酰胺(aam)、丙烯酸(aac)、n-异丙基丙烯酰胺(nipam)以及甲氧基聚乙二醇(peg)单丙烯酸酯(mpegma或pegma)与交联剂发生共聚合反应而制备的水凝胶，该交联剂例如n，n
′‑
亚甲基双(丙烯酰胺)
(mba)、乙二醇二丙烯酸酯(egda)和peg二丙烯酸酯(pegda)、具有聚(环氧乙烷)(peo)-聚(环氧丙烷)(ppo)-peo结构的聚合物，改性聚(乙烯醇)(pva)的化学交联、聚(4-乙烯基吡啶)、peg。
[0085]
该至少一个膜层和/或生物相容性膜层可通过本领域技术人员已知的技术，使用选自由以下各项所组成的组中至少一种涂覆工艺来施加，特别是湿式涂布法：例如，旋转涂布；喷雾式涂布；刮刀成型；印刷；点胶；狭缝式涂布；浸涂。优选的湿式涂布法是浸涂或喷雾式涂布。
[0086]
根据本发明的方法可以进一步包含至少一个扩散步骤f)，其中，在该扩散步骤中，包含在该膜层中的交联剂至少部分地扩散到感测材料中。在将膜层施加到感测材料的过程中可能发生扩散。在执行步骤b)期间，即施加感测材料至基板期间，交联剂向感测材料中的扩散可允许感测材料的至少部分交联，而与感测材料中交联剂的存在无关。这是有利的，因为在步骤b)中将感测材料施加到传感器基板上期间，不需要并且可以避免在感测材料中存在交联剂。在将感测材料施加到基板期间避免在感测材料中存在交联剂可具有如上文所指的优点，即例如，在施加到传感器基板上期间，感测材料具有恒定的粘度性质。
[0087]
在根据本发明的方法中，该扩散步骤可进一步包含膨胀感测材料的至少一部分。
[0088]
如本文所使用，术语“膨胀”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，水和/或水溶性溶剂(例如乙醇、甲醇、丙酮)与材料的结合，具体地涉及水和/或水溶性溶剂与感测材料的结合。由于吸收水和/或吸收水溶性溶剂至感测材料中，可有利地使得交联剂能够扩散到感测材料中，这对于有效的交联可能是必需的。此外，膨胀可涉及从膜层吸收水。
[0089]
为了在根据本发明的方法中允许充分膨胀，基于聚合物材料的干重，感测材料中的聚合物材料可在几分钟的时段内，例如1至15分钟内，从膜层吸收至少10重量％的水和/或溶剂，更具体地为至少20重量％，甚至更具体地为至少30重量％，甚至更具体地至多达90重量％。
[0090]
水和/或溶剂的这种溶胀和/或吸收是有利的，因为由此可使得交联剂能够从膜层扩散至感测材料中。
[0091]
此外，本发明涉及分析物传感器。分析物传感器包含至少一个传感器基板，该传感器基板包含至少第一侧面。第一侧面包含至少一个导电迹线。
[0092]
分析物传感器包括至少一层至少一种感测材料，其设置在传感器基板的第一侧面上，其中感测材料覆盖至少一个导电迹线的至少一部分。该层感测材料被至少一个激光束照射，其中该层感测材料的第一部分至少部分地被去除，使得覆盖导电迹线的感测材料的第二部分保留在传感器基板的第一侧面上。感测材料的所述第二部分与导电迹线结合，形成分析物传感器的至少一个工作电极。
[0093]
特别地，分析物传感器的工作电极可包含设置在传感器基板的第一侧面上的至少一种感测材料的至少一个图案化的层。具体地，可通过以激光束照射感测材料层和/或传感器基板来获得图案化的层。图案化的层具体地是传感层的第二部分。
[0094]
如本文所述的分析物传感器可特别地通过根据本发明的用于在传感器基板上制备工作电极的方法以及提供至少一个另外电极(例如对电极或参考电极或组合的相对/参
考电极)的步骤来获得。
[0095]
此外，本发明涉及分析物传感器用于在样品中检测至少一种分析物的用途；具体地是在体液的样品中。更特别地，分析物传感器是用于连续葡萄糖测量的传感器。
[0096]
如本文所使用，术语“体液”涉及已知包含或推测包含本发明的分析物的受试者的所有体液，包括间质液、血液、血浆、泪液、尿液、淋巴液、脑脊髓液、胆汁、粪便、汗水及唾液。一般而言，可使用任意类型的体液。优选地，体液是存在于用户的身体组织中的体液，例如存在于于间质组织中的体液。因此，作为实例，体液可选自由血液和间质液所组成的组。然而，附加地或另选地，可使用一种或多种其他类型的体液。体液通常可包含在身体组织中。因此，一般而言，体液中至少一种分析物的检测优选地可在体内测定。
[0097]
术语“样品”是技术人员所理解的，并且涉及体液的任何亚部分。样品可通过熟知技术获得，这些技术包括例如静脉或动脉穿刺、表皮穿刺等。
[0098]
如本文所使用，术语“受试者”为广义术语，且对于本领域普通技术人员来说应给予其普通及习惯上的含义，而不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，人或动物，与该人或动物分别可能处于健康状况或可能患有一种或多种疾病的事实不相关。作为实例，受试者可以是患有糖尿病的人或动物。然而，附加地或另选地，本发明可应用于其他类型的受试者。
[0099]
此外，本发明涉及一种测量样品中的分析物的方法，该方法包含上文所述的分析物传感器。
[0100]
特别地，本发明的分析物的测量方法可为体内方法。可替代地，本发明的方法也可包含在体外的条件下，例如在室温下，测量得自受试者的体液样品中的分析物，特别是得自人类受试者的体液样品。具体地，所述方法可不包含基于所述测量的疾病的诊断。
[0101]
总结且不排除更多可能的实施例，可设想以下实施例：
[0102]
实施例1：一种在传感器基板上制备工作电极的方法，该方法包含：
[0103]
a)提供至少一个包含至少第一侧面的传感器基板，第一侧面包含至少一个导电迹线；
[0104]
b)在传感器基板的第一侧面上施加至少一层至少一种感测材料，其中感测材料覆盖该至少一个导电迹线的至少一部分；及
[0105]
c)以至少一个激光束照射该层感测材料，其中该层感测材料的至少第一部分至少部分地被去除，且其中覆盖该至少一个导电迹线的感测材料的至少第二部分保留在传感器基板的第一侧面上，以在传感器基板上获得至少一个工作电极。
[0106]
实施例2：根据实施例1所述的方法，其中感测材料包含至少一种聚合物材料；具体地，至少一种聚合物材料以及至少一种选自由过渡金属元素络合物所组成的组的含金属络合物，更具体地，该含金属络合物选自锇络合物、钌络合物、钒络合物、钴络合物和铁络合物(例如二茂铁(特别地是2-氨乙基二茂铁))。
[0107]
实施例3：根据实施例1或2所述的方法，其在步骤c)之前包含一个附加步骤bb)，即干燥至少一层至少一种感测材料；具体地，干燥在环境温度下进行。
[0108]
实施例4：根据实施例1至3所述的方法，其中感测材料包含至少一种交联剂。
[0109]
实施例5：根据实施例4所述的方法，其中，该交联剂为化学交联剂，具体地选自环氧化物基交联剂，例如二缩水甘油醚，如聚(乙二醇)二缩水甘油醚(peg-dge)和聚(丙二醇)
二缩水甘油醚；三官能短链环氧化物。
[0110]
实施例6：根据实施例1至5之方法，其中，步骤b)包括使用至少一种涂覆工艺，具体地为湿式涂覆工艺，其选自以下各项所组成的组：旋转涂布；喷雾式涂布；刮刀成型；印刷；点胶；狭缝式涂布；浸涂。
[0111]
实施例7：根据实施例1至6所述的方法，其中该方法进一步包含：
[0112]
d)至少一个固化步骤，其中在该固化步骤中，感测材料的至少一部分被交联。
[0113]
实施例8：根据实施例7所述的方法，其中在执行步骤c)后至少部分地执行步骤d)。
[0114]
实施例9：根据实施例1至8所述的方法，其进一步包含：
[0115]
e)施加至少一个膜层，该膜层至少部分地覆盖工作电极，具体地是感测材料的第二部分。
[0116]
实施例10：根据实施例9所述的方法，其中膜层包含一种或多种聚合物材料，特别地是聚乙烯吡啶基共聚物、聚氨酯、水凝胶、聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯共聚物或嵌段共聚物。
[0117]
实施例11：根据实施例9或10所述的方法，其中膜层包含用于交联感测材料的至少一部分的至少一种交联剂。
[0118]
实施例12：根据实施例11所述的方法，其中该方法进一步包含：
[0119]
f)至少一个扩散步骤，其中在该扩散步骤中，包含在膜层中的交联剂至少部分地扩散到感测材料中。
[0120]
实施例13：根据实施例12所述的方法，其中该扩散步骤包含膨胀感测材料的至少一部分。
[0121]
实施例14：根据实施例11至13所述的方法，其中包含在膜层中的交联剂包含至少一种低分子量的二价和/或多价环氧化物基交联剂，例如三官能短链环氧化物。
[0122]
实施例15：根据实施例10至14所述的方法，其中膜层中的聚合物材料具有大于10.000kda的分子量。
[0123]
实施例16：根据实施例9至15所述的方法，其中膜层通过浸涂施加。
[0124]
实施例17：根据实施例1至16所述的方法，其中感测材料包含至少一种酶；具体地，该酶为一种能够催化消耗至少分析物的化学反应的酶，更具体地是产生和/或消耗h2o2的酶，甚至更具体地为葡萄糖氧化酶(ec 1.1.3.4)、己糖氧化酶(ec 1.1.3.5)、(s)-2羟酸氧化酶(ec 1.1.3.15)、胆固醇氧化酶(ec 1.1.3.6)、半乳糖氧化酶(ec 1.1.3.9)、葡萄糖脱氢酶、醇氧化酶(ec 1.1.3.13)、l-谷氨酸氧化酶(ec 1.4.3.11)或l-天冬氨酸氧化酶(ec 1.4.3.16)，甚至更具体地为葡萄糖氧化酶和/或其修饰物。
[0125]
实施例18：根据实施例1至17所述的方法，其中导电迹线包含选自以下各项所组成的组的至少一种导电材料：碳、金、铂、钯。
[0126]
实施例19：根据实施例1至18所述的方法，其中传感器基板包含两个相对的侧面，第一侧面及相对于该第一侧面的至少第二侧面。
[0127]
实施例20：根据实施例18所述的方法，其中导电迹线包含至少另一层的至少一种其他材料，具体地，该另一层包含导电材料，例如碳。
[0128]
实施例21：根据实施例1至20所述的方法，其中导电迹线，具体地是含碳的导电迹线，具有至少7μm，具体地至少10μm的厚度。
[0129]
实施例22：根据实施例1至21所述的方法，其中感测材料层具有0.5至5μm，具体地1至4μm的厚度，具体地是干厚度。
[0130]
实施例23：根据实施例1至22所述的方法，其中步骤c)包含激光烧蚀。
[0131]
实施例24：一种制备分析物传感器的方法，其包含根据实施例1至23在基板上制备工作电极的方法，及提供至少一个另外电极的步骤。
[0132]
实施例25：根据实施例24所述的方法，其中该至少一个另外电极包括参考电极、对电极和相对/参考电极中的至少一个。
[0133]
实施例26：根据实施例25所述的方法，其中参考电极包含至少一个参考电极导电迹线。
[0134]
实施例27：根据实施例25或26所述的方法，其中，该对电极包含至少一个对电极导电迹线。
[0135]
实施例28：根据实施例25至27所述的方法，其中该至少一个另外电极设置在下列项中的至少一个上：第一侧面；以及相对于该第一侧面的第二侧面。
[0136]
实施例29：一种分析物传感器，其包含至少一个可通过实施例1至24所述的方法获得的工作电极及至少一个另外电极。
[0137]
实施例30：一种分析物传感器，其包含：
[0138]
a)至少一个包含至少一个第一侧面的传感器基板，该第一侧面包含至少一个导电迹线；
[0139]
b)至少一层至少一种感测材料，其设置在传感器基板的第一侧面上，其中感测材料覆盖至少一个导电迹线的至少一部分，且其中该层感测材料被至少一个激光束照射，其中该层感测材料的第一部分至少部分地被去除，使得覆盖导电迹线的感测材料的第二部分保留在传感器基板的第一侧面上，其中感测材料的所述第二部分与导电迹线结合，形成分析物传感器的至少一个工作电极。
[0140]
实施例31：根据实施例30所述的分析物传感器，其中工作电极可通过根据实施例1至23所述的方法获得。
[0141]
实施例32：根据实施例30或31所述的分析物传感器，其中工作电极包含设置在传感器基板的第一侧面上的至少一种感测材料的至少一个图案化的层。
[0142]
实施例33：一种根据实施例29至32的分析物传感器的用途，其用于检测样品中，具体地是体液样品中的至少一种分析物。
[0143]
实施例34：一种测量样品中的析物的方法，其包含根据实施例29至32所述的分析物传感器。
[0144]
实施例35：一种分析物传感器，其可通过根据实施例24至28所述的方法获得。
附图说明
[0145]
进一步的可选特征和实施例将在后续实施例的详细信息中公开，优选的是结合从属权利要求。其中，个别的可选特征可单独实现，也可以在任意可行的组合中实现，如技术人员将实现的。本发明的范围不限于优选实施例。实施例以附图进行了示意性描述。其中，这些图式中的附图标记相同的，用于指代相同或功能类似的元件。
[0146]
在这些附图中：
[0147]
图1为根据本发明的至少一个分析物传感器的示意性剖视图，其描绘传感器基板中的各个层。
[0148]
图2为分析物传感器的各个层的示意性剖视图，其描绘在激光烧蚀之前的具有感测材料的传感器基板。
[0149]
图3为分析物传感器的示意性剖视图，其描绘激光烧蚀之后的具有传感层的传感器基板。
[0150]
图4为描绘根据本发明的方法步骤的流程图。
[0151]
图5描述未经激光烧蚀而制备的传感器的传感器性能。
[0152]
图6描述以激光烧蚀所制备的传感器的传感器性能。
具体实施方式
[0153]
图1至图3显示用于制备分析物传感器124的方法中的中间产物。图4提供根据本发明的方法的步骤的示意图。在下文中，将共同解释这些图。
[0154]
图1显示至少一个分析物传感器124的至少一个传感器基板114，其包含至少一个第一侧面120。第一侧面120包含至少一个导电迹线111。如图2和图3所示，分析物传感器124包含至少一层至少一种感测材料118，其设置于传感器基板114的第一侧面120上。感测材料118覆盖至少一个导电迹线111的至少一部分。如图3所示，感测材料118的层被至少一个激光束126激光照射，使得覆盖导电迹线111的感测材料118的一部分保留在传感器基板的第一侧面上。感测材料的所述部分与导电迹线111结合，形成分析物传感器124的至少一个工作电极122。特别地，分析物传感器的工作电极122可包含设置在传感器基板的第一侧面上的至少一种感测材料的至少一个图案化的层128。具体地，可通过以激光束126照射感测材料118的层和/或传感器基板114来获得图案化的层128。然后，图案化层128是未被照射的第二部分。
[0155]
分析物传感器124具体地可以是适于至少部分植入用户的身体组织中的分析物传感器124，更具体，是用于连续监测分析物的分析物传感器。分析物传感器124特别地可通过根据本发明的方法获得。
[0156]
此外，分析物传感器124是包括至少一个电极和各自的电路的电化学传感器。更特别地，分析物传感器124为包含至少一个工作电极的电流电化学传感器。一般而言，分析物传感器124包含至少一个另外电极，特别地是对电极和/或参考电极。工作电极122在极化电压下可以是对待测量的分析物敏感的，其中该极化电压可施加在工作电极和参考电极之间且可由稳压器进行调节。测量信号可作为对电极和工作电极之间的电流而提供。可不存在单独的对电极，而可存在准参考电极，其也可用作对电极。因此，分析物传感器124通常可包含一组至少两个电极或一组三个电极。具体地，感测材料118仅存在于工作电极122中。
[0157]
特别地，工作电极122可设置在包含至少一个第一侧面120的至少一个传感器基板114上。第一侧面120可包含至少一个导电迹线111和设置在传感器基板114的第一侧面上的至少一层至少一种感测材料118。感测材料118可覆盖至少一个导电迹线111的至少一部分。该层感测材料118可以是被至少一个激光束激光照射的，其中该层感测材料118的第一部分至少被部分地去除，使得覆盖导电迹线111的感测材料118的第二部分保留在传感器基板的第一侧面上。感测材料的所述第二部分与导电迹线111结合，形成分析物传感器124的至少
一个工作电极122。该层感测材料118可仅存在于工作电极上，且通常可不存在于任何其他电极上，例如对电极和/或参考电极可不包含感测材料118的层。
[0158]
具体地，分析物传感器124，更具体地是传感器基板114，可额外地包含至少一个另外电极，其中该至少一个另外电极可包含参考电极和对电极中的至少一个。特别地，参考电极可包含至少一个参考电极导电迹线；和/或对电极可包含至少一个对电极导电迹线。
[0159]
至少一个导电迹线111可包含选自由以下各项所组成的组的至少一种材料：碳、碳糊、金、铜、银、镍、铂、钯。具体地，导电迹线111可为或可包含至少一种金属，例如金、铜、银、镍、钯或铂中的一种或多种。附加地或另选地，至少一个导电迹线111可为或可包含至少一种导电的化合物，例如至少一种导电的有机或无机化合物。附加地或另选地，导电迹线111可为或可包含至少一种非金属导电材料，例如，碳或碳糊。优选地，根据本发明的导电迹线111可包含金和/或碳；更优选地，导电迹线可由金112和/或碳110组成。具体地，导电迹线可包含金112和其他材料，例如碳110。
[0160]
此外，导电迹线111可包含至少另一层的至少一种其他材料，具体地，该另一层可包含另一种导电材料。更具体地，导电迹线的另一层可包含碳110或可由碳组成。在传感器基板上的导电迹线111中使用包含碳110或由碳110组成的另一层可能是有利的，因为其可增强该层感测材料118于导电迹线111上的附着强度。
[0161]
感测材料118可为或可包含至少一种聚合物材料；具体地，其可为或可包含至少一种聚合物材料及至少一种含金属的络合物。该含金属的络合物可选自由过渡金属元素络合物所组成的组，具体地，该含金属的络合物可选自由以下各项所组成的组：锇络合物、钌络合物、钒络合物、钴络合物和铁络合物(例如二茂铁，特别地是2-氨乙基二茂铁)。特别地，感测材料118可包含改性的聚(乙烯基吡啶)主链，其负载有通过二齿键共价偶联的聚(双-咪唑基)锇络合物。
[0162]
感测材料118可至少包含聚合物过渡金属络合物、能够催化至少消耗分析物的化学反应的酶(特别地，产生和/或消耗h2o2的酶116)及任选地包含交联剂。具体地，感测材料118可包含至少一种聚合物过渡金属络合物和gox以及任选地包含化学交联剂。更具体地，感测材料118可包含负载有通过二齿键共价偶联的聚(双-咪唑基)锇络合物的改性聚(乙烯基吡啶)主链、gox以及任选地包含化学交联剂。
[0163]
此外，感测材料118可包含至少一种酶116；具体地，该酶能够催化至少消耗分析物的化学反应，更具体地，该酶可为产生和/或消耗h2o2的酶，甚至更具体地，该酶为葡萄糖氧化酶(ec 1.1.3.4)、己糖氧化酶(ec 1.1.3.5)、(s)-2羟酸氧化酶(ec 1.1.3.15)、胆固醇氧化酶(ec 1.1.3.6)、葡萄糖脱氢酶、半乳糖氧化酶(ec 1.1.3.9)、醇氧化酶(ec 1.1.3.13)、l-谷氨酸氧化酶(ec 1.4.3.11)或l-天冬氨酸氧化酶(ec 1.4.3.16)，甚至更具体地为葡萄糖氧化酶(gox)和/或其修饰物。
[0164]
此外，感测材料118可另外地包含至少一种交联剂；交联剂可例如交联感测材料118的至少一部分。具体地，感测材料118可包含选自uv可固化交联剂和化学交联剂的至少一种交联剂；更具体地，感测材料118包含化学交联剂。可替代地，感测材料118可不含任何交联剂。
[0165]
在图4中描绘根据本发明的方法的流程图。该方法包含下列步骤：
[0166]
a)提供至少一个包含至少第一侧面120的传感器基板114，该第一侧面120包含至
少一个导电迹线111(130)；
[0167]
b)在传感器基板114的第一侧面120上施加至少一层至少一种感测材料118，其中感测材料118覆盖至少一个导电迹线111的至少一部分(132)；及
[0168]
c)以至少一个激光束126照射该层感测材料118，其中该层感测材料的至少第一部分至少部分地被去除，且其中覆盖至少一个导电迹线的感测材料的至少第二部分保留在传感器基板的第一侧面上，以在传感器基板114上获得至少一个工作电极122。
[0169]
通过用激光束126照射感测材料118(134)，可将第一部分从该层感测材料118上烧蚀，从而在传感器基板114上产生或形成图案化的层128。
[0170]
本发明不限于上述实施例中的一个，而是可通过多种方式进行修改。本领域技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可容易地修改根据本发明的实施例。因此，对于分析物传感器的制备方法的简单修改是可想象的。本发明使得能够以降低的生产成本制备具有可再现的传感器灵敏度的分析物。本发明的进一步的特征、细节和优点依循权利要求的文字以及基于附图的以下实用实例的描述。
[0171]
此专利申请中引用的所有参考文献的内容通过引用各自的具体公开内容并整体地包含在本文中。
[0172]
实例
[0173]
下列实例用于说明本发明。这些实例不能被解释为对保护范围的限制。
[0174]
实例1：制备工作电极的感测材料的层
[0175]
如图1所示意性地描绘的基于聚对苯二甲酸乙二酯和金薄层的传感器基板，经由刮刀成型的方法涂布了碳糊。合适的碳导电油墨可从ercon，inc.(wareham，ma)、e.i.du pont de nemours and co.(wilmington，de)、emca-remex products(montgomeryville，pa)或tekra，a division of eis，inc(new berlin，wi)获得。
[0176]
然后，将碳糊在50℃干燥12h。可在传感层中使用的含酶和介质的制剂，此为本领域中已知的，例如，得知于“a continuous glucose sensor based on wired enzyme
tm technology-results from a3-day trial in patients with type 1 diabetes”。diabetes technolo-gy&therapeutics volume 5，number 5，2003，使用约35％(按重量计)的氧化还原聚合物、40％gox和25％交联剂或50％(按重量计)的氧化还原聚合物，50％gox。
[0177]
通过套管涂布(ptfe套管1,6mm，流率0,09ml/min，速度8mm/s)，在传感器基板上施加感测材料层。将感测材料在室温干燥10分钟。由此，获得如图2所示意性地描绘的层设置。
[0178]
实例2：使用激光烧蚀进行感测材料层的结构化
[0179]
干燥后，将实例1中所获得的传感器元件进一步结构化并使用激光束切割。使用表1中所示的适用于激光系统3d micromac microcut tms；ukp-laser hyper rapid 50-sw 355的条件。
[0180]
激光烧蚀后的分析物层示意图如图3所示。
[0181]
表1：适用于激光系统的条件
[0182][0183]
实例3：膜层的施加
[0184]
将膜聚合物15％(w/v)聚(4-(n-(3-磺酸基丙基)-吡啶鎓)-共-吡啶-共-苯乙烯)溶解于乙醇/水(80/20)并混合，直至获得棕色溶液。将交联剂3.75％(w/v)甘油三环氧丙醚交联剂溶液溶解于乙醇/水(80/20)并混合，直至获得透明溶液。将膜聚合物和交联剂溶液混合(4∶1)。如“miniature amperometric self-powered continuous glucose sensor with linear response”(anal.chem.2012，84，7，3403-3409 publication date：march 14，2012)中所述，将激光烧蚀的传感器于膜聚合物/交联剂溶液中浸涂3次。
[0185]
实例4：传感器性能的判定
[0186]
使用稳压器在计时电流装置中分析两种传感器类型(根据实例2的通过激光烧蚀而结构化的传感器，及根据示例1的未经结构化的传感器)。相对于作为参考电极的ag/agcl，电位为50mv。在14天内以不同的葡萄糖水平c(glukose)(葡萄糖浓度)(以mg/dl为单位)进行了测量：0、14,4、36、54、72、90、108、126、144、180、216、270、306、360、414、468。每个步骤持续约90分钟，一天后，重复葡萄糖水平的测量。
[0187]
图5和表2示出未经激光烧蚀而制备的传感器(5个传感器；n＝5)的传感器性能；图6和表3示出采用激光烧蚀方法制备的传感器(7个传感器；n＝7)的传感器性能。
[0188]
表2：未经激光烧蚀而制备的传感器的结果(实例1)
[0189][0190]
表3：以激光烧蚀制备的传感器的结果(实例2)
[0191]
[0192][0193]
对比于未经激光烧蚀的传感器，由于存在经烧蚀的感测材料，采用激光烧蚀方法制备的传感器具有降低的灵敏度，而由于感测材料的均匀厚度和面积，经烧蚀的传感器具有显著降低的相对标准偏差及显著降低的漂移。
[0194]
参考编号列表
[0195]
110 碳
[0196]
111 导电迹线
[0197]
112 金
[0198]
114 传感器基板
[0199]
116 酶
[0200]
118 感测材料
[0201]
120 第一侧面
[0202]
122 工作电极
[0203]
124 分析物传感器
[0204]
126 激光束
[0205]
128 图案化的层
[0206]
130 步骤a)提供至少一个传感器基板
[0207]
132 步骤b)施加至少一层至少一种感测材料
[0208]
134 步骤c)以至少一个激光束照射该层感测材料
技术特征：1.一种在传感器基板 (114) 上制备工作电极 (122) 的方法，所述方法包括：a)提供包含至少第一侧面 (120) 的至少一个传感器基板 (114)，所述第一侧面 (120) 包含至少一个导电迹线 (111)；b)在所述传感器基板 (114) 的所述第一侧面 (120) 上施加至少一种感测材料 (118) 的至少一个层，其中所述感测材料 (118) 覆盖所述至少一个导电迹线 (111) 的至少一部分；和c)以至少一个激光束照射所述感测材料的层，其中所述感测材料 (118) 的所述层的至少第一部分至少部分地被去除，且其中覆盖所述至少一个导电迹线 (111) 的所述感测材料 (118) 的至少第二部分保留在所述传感器基板 (114) 的所述第一侧面 (120) 上，以在所述传感器基板 (114) 上获得至少一个工作电极 (122)，e)施加至少一个膜层，所述膜层至少部分地覆盖所述工作电极 (122)，其中所述膜层包含用于交联所述感测材料 (118) 的至少一部分的至少一种交联剂，其中所述方法进一步包括：f)至少一个扩散步骤，其中在所述扩散步骤中，包含在所述膜层中的所述交联剂至少部分地扩散到所述感测材料 (118) 中。2.根据权利要求 1 所述的方法，其包括在步骤 c) 之前的干燥所述至少一种感测材料的所述至少一个层的附加步骤 bb)。3.根据权利要求 1 或 2 中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括：d)至少一个固化步骤，其中在所述固化步骤中，所述感测材料 (118) 的至少一部分被交联。4.根据权利要求 3 所述的方法，其中在执行步骤 c) 后至少部分地执行步骤 d)。5.根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法，其中包含在所述膜层中的所述交联剂包含至少一种低分子量的二价和/或多价环氧化物基交联剂。6.根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的方法，其中所述导电迹线 (111) 包含选自以下各项所组成的组的至少一种导电材料：碳；金；铜；银；镍；铂；钯。7.根据权利要求 6 所述的方法，其中所述导电迹线 (111) 包含至少一种其他材料的至少一个其他层。8.根据权利要求 1 至 7 中任一项所述的方法，其中所述导电迹线 (111) 具有至少 7
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m 的厚度。9.一种分析物传感器 (124)，其包括可通过根据权利要求 1 至 8 中任一项所述的方法获得的至少一个工作电极 (122) 及至少一个另外的电极。10.一种分析物传感器 (124)，其包括：a)包含至少一个第一侧面 (120) 的至少一个传感器基板 (114)，所述第一侧面 (120) 包含至少一个导电迹线 (111)；b)至少一种感测材料 (118) 的至少一个层，其设置在所述传感器基板 (114) 的所述第一侧面上 (120)，其中所述感测材料 (118) 覆盖所述至少一个导电迹线 (111) 的至少一部分，并且其中所述感测材料 (118) 的层被至少一个激光束照射，其中所述感测材料的所述层的第一部分至少部分地被去除，使得覆盖所述导电迹线 (111) 的所述感测材料 (118) 的第二部分保留在所述传感器基板 (114) 的所述第一侧面 (120) 上，其中所述感
测材料的所述第二部分与所述导电迹线 (111) 结合，形成所述分析物传感器 (124) 的至少一个工作电极 (122)。11.根据权利要求 9 或 10 所述的分析物传感器 (124) 用于检测样品中的至少一种分析物的用途。12.一种测量样品中的分析物的方法，其包括使用根据权利要求 9 或 10 所述的分析物传感器 (124)。
技术总结本发明公开了一种在传感器基板(114)上制备工作电极(122)的方法。所述方法包括：
技术研发人员：G
受保护的技术使用者：豪夫迈
技术研发日：2021.03.13
技术公布日：2022/11/1
