CELDA ELECTROQUÍMICA.

Esta invención se refiere a una celda electroquímica para determinar la concentración de analito en un vehículo. Técnica antecedente La invención que se describe en este documento es una mejora o una modificación de la invención descrita en la solicitud de los autores pendiente de tramitación PCT/AU96/00365, cuyo contenido se incorpora a este documento por referencia. La invención se describirá en este documento con particular referencia a un biosensor adaptado para medir la concentración de glucosa en sangre, pero se ha de entender que no se limita a ese uso particular y es aplicable a otras determinaciones analíticas. Se sabe medir la concentración de un componente que se ha de analizar en una muestra líquida acuosa colocando la muestra en una zona de reacción en una celda electroquímica que comprende dos electrodos que tienen una impedancia que los hace adecuados para medición amperométrica. Se deja que reaccione el componente que se ha de analizar directa o indirectamente con un reactivo redox de modo que forme una sustancia oxidable (o reducible) en una cantidad correspondiente a la concentración del componente que se ha de analizar. La cantidad de sustancia oxidable (o reducible) presente se estima a continuación electroquímicamente. En general este método requiere suficiente separación de los electrodos de manera que los productos de electrolisis en un electrodo no puedan alcanzar al otro electrodo ni interferir con los procesos en el otro electrodo durante el período de medición. En la solicitud pendiente de tramitación de los autores se describe un nuevo método para determinar la concentración de la forma reducida (u oxidada) de una especie redox en una celda electroquímica de la clase que comprende un electrodo de trabajo y un electrodo contador (o contador/referencia) espaciado del electrodo de trabajo por una distancia predeterminada. El método implica aplicar una diferencia de potencial eléctrico entre los electrodos y seleccionar el potencial del electrodo de trabajo de manera que la velocidad de electro-oxidación de la forma reducida de la especie química (o de la electro-reducción de la forma oxidada) se controla por difusión. El espaciado entre el electrodo de trabajo y el electrodo contador se selecciona de manera que los productos de reacción del electrodo contador lleguen al electrodo de trabajo. Determinando la corriente en función del tiempo después de la aplicación del potencial y antes de la consecución de corriente en estado estacionario y estimando a continuación la magnitud de la corriente en estado estacionario, el método anteriormente descrito permite estimar el coeficiente de difusión y/o la concentración de la forma reducida (u oxidada) de las especies. La solicitud pendiente de tramitación de los autores ejemplifica este método con referencia al uso de una "celda electroquímica de capa delgada" que emplea un sistema GOD/ferrocianuro. Según se usa en este documento la expresión "celda electroquímica de capa delgada" se refiere a una celda que tiene electrodos espaciados muy próximos de manera que el producto de reacción del electrodo contador llegue al electrodo de trabajo. En la práctica, la separación de electrodos en una celda de este tipo para medir glucosa en sangre será menos de 500 micrómetros, y preferiblemente menos de 200 micrómetros. La química usada en la celda electroquímica ejemplificada es como sigue: glucosa + GOD ácido glucónico + GOD* reacción 1 GOD* + 2ferricianuro GOD + 2ferrocianuro reacción 2 donde GOD es la enzima glucosa oxidasa, y GOD* es la enzima "activada". Ferricianuro ([Fe(CN)6] 3- ) es el "mediador" que devuelve la GOD* a su estado catalítico. GOD, un catalizador enzimático, no se consume durante la reacción siempre que esté presente mediador en exceso. Ferrocianuro ([Fe(CN)6] 4- ) es el producto de la reacción total. Idealmente no hay ferrocianuro inicialmente, aunque en la práctica a menudo hay una pequeña cantidad. Después de que la reacción se termina la concentración de ferrocianuro (medida electroquímicamente) indica la concentración inicial de glucosa. La reacción total es la suma de las reacciones 1 y 2: GOD glucosa + 2ferricianuro ácido glucónico + 2ferrocianuro reacción 3 "Glucosa" se refiere específicamente a ß-D-glucosa. ES 2 365 981 T3 La técnica anterior sufre una serie de inconvenientes. En primer lugar, el tamaño de muestra requerido es mayor de lo 2 deseable. En general sería preferible que se pudieran hacer las mediciones sobre muestras de volumen reducido porque esto a su vez facilita el uso de métodos menos invasivos para obtener muestras. En segundo lugar, sería deseable mejorar la precisión de la medición y eliminar o reducir las variaciones debidas, por ejemplo, a la asimetría de la celda u otros factores que se introducen durante la producción en gran cantidad de microceldas. Igualmente, sería deseable reducir los efectos "de borde" del electrodo. En tercer lugar, dado que las celdas son desechables después de usar, es deseable que permitan la producción en gran cantidad a coste relativamente bajo. Exposición de la invención Según un aspecto de la presente invención se proporciona un método de fabricación de una celda electroquímica de capa delgada (según se define en este documento) que comprende las etapas de: formar una abertura que se extiende por una hoja de material eléctricamente resistivo, definiendo dicha abertura una pared lateral de la celda y definiendo dicha abertura un área de electrodo de trabajo en la celda, montar una primera capa delgada de electrodo a un lado de la hoja y extenderla sobre la abertura de modo que defina una primera pared terminal de celda, montar una segunda capa delgada de electrodo al otro lado de la hoja y extenderla sobre la abertura de modo que defina una segunda pared terminal de celda en registro que se superpone con el primer electrodo, y proporcionar un medio para admisión de líquido en la celda definida entre la pared lateral y dichas paredes terminales: en el que cada una de las capas de electrodo de metal cubre sustancialmente la abertura, y la hoja de material eléctricamente resistivo comprende un estratificado que tiene dos capas, cada una de material eléctricamente resistivo y químicamente resistente, que tienen una capa de metal intercalada que es útil en el producto final como electrodo de referencia que se dispone en posición intermedia entre el primer metal y el segundo metal. Según un segundo aspecto de la presente invención se proporciona una celda electroquímica que comprende un sustrato eléctricamente resistivo que tiene una primera capa delgada de primer metal sobre la otra cara, un segundo sustrato eléctricamente resistivo que tiene una segunda capa delgada de metal que se reviste por pulverización catódica sobre la otra cara, un segundo sustrato eléctricamente resistivo que tiene un segundo revestimiento delgado una vez que encara el revestimiento de metal de la otra y que está separado por una hoja perforada con una abertura, la pared de cuya abertura coopera con dichos revestimientos de metal para presentar una pared de celda y en el que dicha abertura define un área de electrodo de trabajo en la celda y una abertura de introducción de muestra de modo que se puede introducir una disolución en la celda. en el que la hoja perforada con una abertura comprende un estratificado que tiene dos capas, cada una de material eléctricamente resistivo y químicamente resistente, que tienen una capa de metal intercalada que es útil en el producto final como electrodo de referencia que se dispone en posición intermedia entre la primera capa delgada del primer metal y la segunda capa delgada de metal. Las capas del electrodo primero y segundo pueden ser de conductores o semiconductores y pueden ser iguales o diferentes. Se prefieren capas de electrodo de metal noble. En realizaciones preferidas de la invención la abertura es de sección trasversal circular de modo que la pared lateral es cilíndrica y los electrodos primero y segundo cubren la abertura. Descripción de realizaciones preferidas La invención se describirá ahora particularmente solo a manera de ejemplo con referencia a los dibujos esquemáticos que se acompañan en los que: La figura 1 muestra el producto de la etapa 2 de fabricación en planta. La figura 2 muestra el producto de la figura 1 en perfil. La figura 3 muestra el producto de la figura 1 en alzado. ES 2 365 981 T3 La figura 4 muestra el producto de la etapa 3 de fabricación en planta. La figura 5 muestra el producto de la figura 4 en sección trasversal sobre la línea 5-5 de la figura 4. 3 La figura 6 muestra el producto de la etapa 5 de fabricación en planta. La figura 7 muestra el producto de la figura 6 en perfil. La figura 8 muestra el producto de la figura 6 en alzado. La figura 9 muestra el producto la etapa 7 de fabricación en planta....

1. Un método de fabricación de una celda electroquímica de capa delgada (según se define en este documento) que comprende las etapas de: formar una abertura que se extiende por una hoja de material eléctricamente resistivo, definiendo dicha abertura una pared lateral de la celda y definiendo dicha abertura un área de electrodo de trabajo en la celda, montar una primera capa delgada de electrodo a un lado de la hoja y extenderla sobre la abertura de modo que defina una primera pared terminal de celda, montar una segunda capa delgada de electrodo al otro lado de la hoja y extenderla sobre la abertura de modo que defina una segunda pared terminal de celda en registro que se superpone con el primer electrodo, y proporcionar un medio para admisión de líquido en la celda definida entre la pared lateral y dichas paredes terminales: en el que cada una de las capas de electrodo metálico cubre sustancialmente la abertura y la hoja de material eléctricamente resistivo comprende un estratificado que tienen dos capas, cada una de material eléctricamente resistivo y químicamente resistente, que tienen una capa de metal intercalada que es útil en el producto final como electrodo de referencia que se dispone en posición intermedia entre el primer metal y el segundo metal. 2. Un método según la reivindicación 1 en el que al menos una de las capas de electrodo es un metal noble. 3. Un método según la reivindicación 2 en el que al menos una de las capas de electrodo es de paladio. 4. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que cada una de las capas de electrodo de metal cubre sustancialmente la abertura. 5. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que la abertura es de sección trasversal circular de modo que la pared lateral es cilíndrica. 6. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el medio para admisión de líquido comprende una rendija o paso que comunica entre el interior de la celda y un borde de la hoja. 7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el electrodo delgado es un depósito de metal que se reviste por pulverización catódica. 8. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que las capas de electrodo se adhieren a la hoja. 9. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el adhesivo es un adhesivo que se activa por calor. 10. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que uno o más compuestos químicos para uso en la celda se imprimen en una o ambas capas de electrodo. 11. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que uno o más compuestos químicos para uso en la celda se añaden en un disolvente a la celda después de que se ha montado una capa de electrodo en la hoja y antes de que se haya montado el otro electrodo en la hoja y en el que el disolvente se evapora posteriormente para dejar los compuestos químicos en forma seca en la celda. 12. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que uno o más compuestos químicos para uso en la celda están contenidos dentro o sobre un soporte que se incluye dentro de la celda. 13. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que uno o más compuestos químicos para uso en la celda están contenidos dentro de la celda en forma autoportante. 14. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que una o ambas capas de electrodo comprenden un metal revestido por pulverización catódica y uno o más compuestos químicos para uso en la celda se imprimen en la superficie del metal inmediatamente después de que el metal se reviste por pulverización catódica. 15. Un método según la reivindicación 14 en el que uno o más compuestos químicos para uso en la celda se imprimen en la superficie del metal por medio de una impresora de chorro de tinta. 16. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que se forma en un primer sustrato una pluralidad de primeros revestimientos de metal por pulverización catódica, se deposita en un segundo sustrato una 7 ES 2 365 981 T3 pluralidad de segundos revestimientos de metal por pulverización catódica, se define en una hoja de material eléctricamente resistente una pluralidad de aberturas, definiendo cada abertura una pared lateral de una celda, estratificando el primer sustrato a la hoja con los revestimientos de metal de la misma adyacentes a un lado de la hoja y definiendo las primeras paredes terminales de las celdas definidas por la hoja, y adhiriendo el segundo sustrato a la hoja con los revestimientos de metal de la misma adyacentes al otro lado de la hoja y definiendo las paredes terminales de la segunda celda de las respectivas celdas definidas en la hoja, y dividiendo posteriormente el conjunto en una pluralidad de celdas. 17. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una o más de las capas de electrodo y la hoja están provistas de una formación que se adapta para encajar con una formación de otra de las piezas de una plantilla de guiado de ensamblaje. 18. Un método según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la etapa de proporcionar un medio para escape de gas durante la admisión de líquido a la celda. 19. Un método según la reivindicación 6, en el que la rendija o paso se forma a través de la pared lateral y a través de la hoja de material eléctricamente resistivo. 20. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que la segunda capa delgada de electrodo se monta en relación de oposición a una distancia de menos de 200 micrómetros de la primera capa delgada de electrodo. 21. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 en el que el adhesivo es un adhesivo de contacto basado en agua, aplicado a un espesor de 2 a 5 micrómetros por medio de una barra MYAR. 22. Una celda electroquímica que comprende un sustrato eléctricamente resistivo que tiene una primera capa delgada de primer metal sobre la otra cara, un segundo sustrato eléctricamente resistivo que tiene una segunda capa delgada de metal revestido por pulverización catódica sobre la otra cara, estando dispuestos dichos sustratos con el revestimiento de metal de uno encarado al revestimiento de metal del otro y estando separados por una hoja perforada con una abertura, la pared de cuya abertura coopera con dichos revestimientos de metal a presentar una pared de celda y en la que dicha abertura define un área de electrodo de trabajo en la celda y una abertura de introducción de muestra de modo que se puede introducir una disolución de muestra en la celda; en el que la hoja perforada con una abertura comprende un estratificado que tiene dos capas, cada una de material eléctricamente resistivo y químicamente resistente, que tienen una capa de metal intercalada que es útil como electrodo de referencia que se dispone en posición intermedia entre la primera capa delgada del primer metal y la segunda capa delgada de metal. 23. Una celda según la reivindicación 22, en la que el sustrato es poli(tereftalato de etileno). 24. Una celda según las reivindicaciones 22 o 23, en la que la hoja es de poli(tereftalato de etileno). 25. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 24, en la que al menos una de las capas de electrodo comprende paladio. 26. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 25 en la que una de las capas de metal formada por pulverización catódica es de plata. 27. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 26 en la que una de las capas es un revestimiento de metal de plata y está halogenada para producir una superficie de haluro de plata. 28. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 o 27 que comprende adicionalmente una segunda celda electroquímica, en la que dicha segunda celda electroquímica comprende una segunda abertura que perfora la hoja, y en la que la segunda abertura está cubierta al menos en un lado de la hoja por la misma capa de metal que cubre la primera abertura sobre ese lado. 29. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 28 que comprende adicionalmente una segunda celda electroquímica, en la que dicha segunda celda electroquímica comprende una segunda abertura en la que la segunda abertura está cubierta al menos en un lado por una capa de metal que está aislada eléctricamente de la capa de metal que cubre la primera abertura sobre ese lado. 30. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 29 en la que al menos una capa de electrodo comprende un conductor. 31. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 30 en la que al menos una capa de electrodo comprende un semiconductor. 32. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 31 en la que al menos una capa de electrodo 8 comprende un metal noble. ES 2 365 981 T3 33. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 32 en la que al menos un revestimiento de electrodo es paladio. 34. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 33 en la que la celda contiene uno o más reactivos. 35. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 34 en la que se proporciona al menos un reactivo sobre un electrodo de metal revestido por pulverización catódica. 36. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 35 en la que uno o más reactivos están soportados o impregnados en un vehículo dentro de la celda. 37. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 36 en la que uno o más compuestos químicos para uso en la celda están contenidos dentro de la celda en forma autoportante. 38. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 37 en la que los electrodos son sustancialmente de la misma área. 39. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 38 en la que los electrodos están sustancialmente en registro uno con el otro. 40. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 39 que comprende adicionalmente un medio para escape de gas durante la admisión de líquido a la celda. 41. Una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 40 en la que la segunda capa de electrodo se monta en relación de oposición a una distancia de menos de 200 micrómetros de la primera capa de electrodo. 9 ES 2 365 981 T3 ES 2 365 981 T3 11 ES 2 365 981 T3 12