Кристалл электрохимического чувствительного элемента - заявка 2017102892 на патент на изобретение в РФ

1. Устройство, содержащее:
полимерный материал, сформированный так, чтобы он включал в себя устанавливаемую на теле поверхность;
первую подложку, по меньшей мере частично заделанную в упомянутый полимерный материал;
антенну, расположенную на первой подложке;
электрохимический чувствительный элемент, содержащий:
подложку чувствительного элемента, отличающуюся от первой подложки, причем подложка чувствительного элемента включает в себя первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне;
рабочий электрод, расположенный на первой стороне подложки чувствительного элемента;
контрольный электрод, расположенный на первой стороне подложки чувствительного элемента;
первую проводящую соединительную площадку, расположенную на второй стороне подложки чувствительного элемента, причем первая проводящая соединительная площадка электрически соединена с рабочим электродом; и
вторую проводящую соединительную площадку, расположенную на второй стороне подложки чувствительного элемента, причем вторая проводящая соединительная площадка электрически соединена с контрольным электродом; и
контроллер, электрически соединенный с электрохимическим чувствительным элементом посредством первой и второй проводящих соединительных площадок, причем этот контроллер расположен на первой подложке и выполнен с возможностью: (i) приложения напряжения между рабочим электродом и контрольным электродом, достаточного для того, чтобы произвести амперометрический ток, относящийся к концентрации аналита в текучей среде, которая воздействует на устройство; (ii) измерения амперометрического тока; и (iii) использования антенны для указания измеренного амперометрического тока.
2. Устройство по п. 1,
в котором электрический путь, который соединяет рабочий электрод и первую проводящую соединительную площадку, включает в себя первое межслойное соединение, причем первое межслойное соединение содержит проводящий материал, который по меньшей мере частично занимает первое отверстие, проходящее через подложку чувствительного элемента, и
в котором электрический путь, который соединяет контрольный электрод и второе проводящее соединение, включает в себя второе межслойное соединение, причем второе межслойное соединение содержит проводящий материал, который по меньшей мере частично занимает второе отверстие, проходящее через подложку чувствительного элемента.
3. Устройство по п. 1, в котором подложка чувствительного элемента включает в себя полупроводник, и в котором электрохимический чувствительный элемент дополнительно содержит пассивирующий слой, расположенный на первой стороне подложки чувствительного элемента между по меньшей мере частью рабочего электрода и по меньшей мере частью контрольного электрода.
4. Устройство по п. 3, в котором подложка чувствительного элемента включает в себя кремний, и в котором пассивирующий слой включает в себя диоксид кремния.
5. Устройство по п. 1, в котором каждый из контрольного электрода и рабочего электрода включает в себя множество выступов, расположенных на подложке чувствительного элемента так, чтобы они образовывали встречно-гребенчатую структуру друг с другом.
6. Устройство по п. 4, в котором каждый из множества выступов рабочего электрода включает в себя первую и вторую стороны, которые обе являются смежными и по существу равноотстоящими от соответствующих множественных выступов контрольного электрода.
7. Устройство по п. 1, в котором первая подложка включает в себя по меньшей мере одно из парилена, полиамина или полиэтилентерефталата.
8. Устройство по п. 1, в котором контроллер электрически соединен с электрохимическим чувствительным элементом посредством электрического пути, который включает в себя первый контактный вывод и второй контактный вывод, каждый из которых расположен на первой подложке, причем первый контактный вывод электрически соединен с первой проводящей соединительной площадкой, а второй контактный вывод электрически соединен со второй проводящей соединительной площадкой.
9. Устройство по п. 1, в котором полимерный материал включает в себя канал, расположенный таким образом, что текучая среда подается через этот канал к электродам электрохимического чувствительного элемента.
10. Устройство по п. 1, в котором рабочий электрод частично покрыт пассивирующим слоем таким образом, что площадь поверхности рабочего электрода, которая подвергается воздействию текучей среды, меньше, чем площадь поверхности рабочего электрода, которая приклеена к подложке чувствительного элемента.
11. Устройство по п. 1, в котором полимерный материал имеет вогнутую поверхность и выпуклую поверхность, в котором вогнутая поверхность выполнена с возможностью съемным образом устанавливаться на поверхности роговицы, а выпуклая поверхность выполнена с возможностью быть совместимой с движением век, когда вогнутая поверхность установлена таким образом.
12. Способ, содержащий:
формирование в подложке чувствительного элемента с первой стороной и второй стороной, противоположной первой стороне, первого углубления и второго углубления, которые проходят по первой стороне и завершаются на соответствующих дистальных концах внутри подложки чувствительного элемента;
заполнение первого и второго углублений проводящим материалом, который по меньшей мере частично занимает первое и второе углубления между их дистальными концами и первой стороной подложки чувствительного элемента;
структурирование контрольного электрода на первой стороне подложки чувствительного элемента;
структурирование рабочего электрода на первой стороне подложки чувствительного элемента; и
полирование второй стороны подложки чувствительного элемента для того, чтобы открыть первое углубление и второе углубление, а также находящийся в них проводящий материал.
13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий перед структурированием контрольного электрода и рабочего электрода полировку первой стороны подложки чувствительного элемента таким образом, чтобы проводящий материал, занимающий первое и второе углубления, являлся по существу плоским и находился заподлицо с первой стороной подложки чувствительного элемента.
14. Способ по п. 13, в котором рабочий электрод структурируется так, чтобы он перекрывал ту область первой стороны подложки чувствительного элемента, которая включает в себя по существу плоский проводящий материал, занимающий первое углубление, и в котором контрольный электрод структурируется так, чтобы он перекрывал ту область первой стороны подложки чувствительного элемента, которая включает в себя по существу плоский проводящий материал, занимающий второе углубление, так что рабочий электрод и контрольный электрод электрически соединяются с проводящим материалом, занимающим первое углубление и второе углубление, соответственно.
15. Способ по п. 12, дополнительно содержащий структурирование на полированной второй стороне подложки чувствительного элемента первой проводящей площадки, которая перекрывает по меньшей мере ту часть проводящего материала, которая открыта в первом углублении, и второй проводящей площадки, которая перекрывает по меньшей мере ту часть проводящего материала, которая открыта во втором углублении, так что первая проводящая площадка и вторая проводящая площадка электрически соединяются с рабочим электродом и контрольным электродом, соответственно.
16. Способ по п. 15, в котором первая проводящая площадка и вторая проводящая площадка формируются таким образом, что каждая из них проходит вне плоскости полированной второй поверхности подложки чувствительного элемента.
17. Способ по п. 12, дополнительно содержащий структурирование пассивирующего слоя, который покрывает по меньшей мере часть рабочего электрода, таким образом, что площадь открытой, электрохимически активной поверхности рабочего электрода меньше, чем площадь поверхности рабочего электрода, которая располагается на первой стороне подложки чувствительного элемента.
18. Способ по п. 12, дополнительно содержащий нарезание подложки чувствительного элемента, чтобы тем самым отделить отдельный устанавливаемый методом перевернутого кристалла электрохимический чувствительный элемент от множества по существу идентичных устанавливаемых методом перевернутого кристалла электрохимических чувствительных элементов, изготовленных на подложке чувствительного элемента.
19. Способ, содержащий:
приложение с помощью контроллера напряжения между рабочим электродом и контрольным электродом электрохимического чувствительного элемента, причем прикладываемое напряжение является достаточным для того, чтобы произвести амперометрический ток, относящийся к концентрации аналита в текучей среде, которая воздействует на электрохимический чувствительный элемент, причем каждый из рабочего электрода и контрольного электрода расположены на первой стороне подложки чувствительного элемента, причем первая проводящая площадка и вторая проводящая площадка расположены на второй стороне подложки чувствительного элемента, противоположной первой стороне, причем первая проводящая площадка и вторая проводящая площадка электрически соединены с рабочим электродом и с контрольным электродом, соответственно, причем контроллер расположен на первой подложке, отличающейся от подложки чувствительного элемента, причем контроллер электрически соединен с рабочим электродом и контрольным электродом посредством первой и второй проводящих площадок, соответственно, и причем первая подложка по меньшей мере частично встроена в устанавливаемое на теле устройство;
измерение амперометрического тока с использованием контроллера; и
использование антенны, расположенной на первой подложке устанавливаемого на теле устройства, для указания измеренного тока.
Наверх