Tira electroquímica y método de fabricación.

Método de fabricación de una tira electroquímica, que comprende las etapas siguientes:

proporcionar un sustrato realizado de un material seleccionado de entre el grupo que consiste de tereftalato de polietileno (PET), policarbonato (PC), poliimida, fibra de vidrio y resina fenólica, y

disponer una capa de electrodo sobre el sustrato, comprendiendo las etapas siguientes:

imprimir una capa de pasta conductora sobre el sustrato,

grabar una primera región de la capa de pasta conductora,

recubrir químicamente una primera capa metálica sobre la primera región de la capa de pasta conductora,

recubrir químicamente una segunda capa metálica sobre la primera capa metálica,

recubrir químicamente una tercera capa metálica sobre la segunda capa metálica, y

recubrir químicamente una cuarta capa metálica sobre la tercera capa metálica,

en el que la primera capa metálica está realizada de un metal del grupo VIII, la segunda capa metálica está realizada de níquel (Ni), la tercera capa metálica está realizada de un metal del grupo VIII, y la cuarta capa metálica está realizada de un metal seleccionado de entre el grupo que consiste de paladio (Pd), oro (Au) y platino (Pt).

Tira electroquímica y método de fabricación ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo técnico

La presente invención se refiere a una tira electroquímica, y más particularmente a una tira electroquímica para un ensayo biológico.

Descripción de la técnica relacionada

El desarrollo de la tecnología mecánica y eléctrica facilita la detección de muestras biológicas mediante métodos electroquímicos u ópticos. Mediante la utilización del método electroquímico, por ejemplo el azúcar en sangre puede detectarse mediante una reacción redox que se produce al reaccionar la glucosa en la muestra de sangre con la glucosa oxidasa (GOD) recubierta sobre la tira de ensayo. Concretamente, una señal eléctrica producida por la reacción redox es utilizada para detectar el contenido de glucosa que ha participado en la respuesta, y la señal puede convertirse en la concentración de azúcar en sangre. Mediante la utilización de un método óptico se produce una reacción entre la glucosa y el enzima que resulta en un cambio de color en la tira de ensayo, detectando seguidamente el cambio de color en la tira de ensayo y convirtiéndolo en la concentración de azúcar en sangre mediante el método colorimétrico.

Recientemente se ha estado utilizando crecientemente una tira electroquímica. Ver, por ejemplo, el documento n° WO 2011/012754. Debido a que la tira necesita detectar una señal de corriente eléctrica producida por la reacción electroquímica, la tira debe disponer de un electrodo conductor para recibir la señal y transmitirla a un instrumento de medición para la conversión. Según técnicas bien conocidas por el experto en la materia, el electrodo conductor habitualmente se fabrica recubriendo con níquel (Ni) y paladio (Pd) un electrodo de cobre o recubriendo con una capa de carbono activo una pasta de plata. Sin embargo, el coste general de electrodepositar níquel y paladio sobre un electrodo de cobre es elevado. Por otra parte, existe un método para formar el electrodo mediante la disposición directamente de un metal de grupo inerte, tal como oro, platino y paladio, sobre un sustrato mediante deposición de vapor o deposición mediante pulverización, eliminando después la parte necesaria mediante decapado para mantener únicamente las partes necesarias. Sin embargo, este método resulta en un consumo de material y un coste de fabricación elevados. Además, puede fabricarse el electrodo recubriendo con una capa de carbono activo circuitos Impresos de pasta de plata para reducir el coste. Sin embargo los electrodos fabricados presentan una peor precisión y estabilidad de las mediciones que los electrodos fabricados mediante deposición de vapor o deposición mediante pulverización, lo que supondrá un coste adicional en control de calidad.

DESCRIPCIÓN RESUMIDA DE LA INVENCIÓN

En un intento de superar los defectos indicados de las tiras de ensayo existentes, la presente invención proporciona una tira electroquímica que incluye un sustrato y un electrodo dispuestos sobre el sustrato. El electrodo incluye una capa de pasta conductora, una primera capa metálica, una segunda capa metálica, una tercera capa metálica y una cuarta capa metálica. La capa de pasta conductora está realizada de un material seleccionado de entre el grupo que consiste de pasta de cobre, pasta de níquel, pasta de plata y pasta de plata-carbono. La primera capa metálica está realizada en un metal del grupo VIII. La segunda capa metálica está realizada de níquel (Ni). La tercera capa metálica está realizada de un metal del grupo VIII. La cuarta capa metálica está realizada de un metal seleccionado de entre el grupo que consiste de paladio (Pd), oro (Au) y platino (Pt).

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una tira electroquímica que incluye una pasta conductora impresa y que de esta manera facilita la producción de una tira de ensayo biológico y reduce eficazmente el coste de fabricación.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una tira electroquímica que incluye paladio (Pd) como el material de la capa externa de la capa de níquel, evitando eficazmente de esta manera la fuga de níquel (Ni) y contribuyendo a la disposición de las capas siguientes.

Todavía otro objetivo de la presente invención es proporcionar un tira electroquímica que incluye paladio (Pd), oro (Au) o platino (Pt) como el material en la capa externa del electrodo, incrementando eficazmente de esta manera la sensibilidad y especificidad del ensayo.

Además, la presente invención proporciona una tira electroquímica que incluye un sustrato y un electrodo dispuestos sobre el sustrato. El electrodo incluye una capa de pasta conductora, una primera capa metálica, una segunda capa

metálica, una tercera capa metálica y una cuarta capa metálica. La capa de pasta conductora está realizada de un material seleccionado de entre el grupo que consiste de pasta de cobre, pasta de níquel, pasta de plata y pasta de plata-carbono. Además, la capa de pasta conductora se imprime sobre el sustrato y seguidamente se crea una superficie rugosa mediante grabado ácido. La primera capa metálica, que está realizada de un metal del grupo VIII. se recubre químicamente sobre la capa de pasta conductora. La segunda capa metálica, que está realizada de níquel, se recubre químicamente sobre la primera capa metálica. La tercera capa metálica, que está realizada de un metal del grupo VIII, se recubre químicamente sobre la segunda capa metálica. La cuarta capa metálica, que está realizada de un metal seleccionado de entre el grupo que consiste de paladio (Pd), oro (Au) o platino (Pt), se utiliza para recubrir químicamente la tercera capa metálica.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una tira electroquímica que incluye pasta conductora impresa y facilita de esta manera la producción de una tira de ensayo biológico y reduce eficazmente el coste de fabricación.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una tira electroquímica que incluye paladio (Pd) como el material de la capa externa de la capa de níquel, evitando eficazmente de esta manera la fuga de níquel (Ni) y contribuyendo a la disposición de las capas siguientes.

Todavía otro objetivo de la presente invención es proporcionar una tira electroquímica que incluye paladio (Pd), oro (Au) o platino (Pt) como el material en la capa externa del electrodo, incrementado eficazmente de esta manera la sensibilidad y especificidad del ensayo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La invención, así como un modo preferente de utilización, objetivos adicionales y las ventajas de la misma se entenderán mejor haciendo referencia a la descripción detallada siguiente de realizaciones ilustrativas leídas conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que:

la fig. 1A es un diagrama esquemático que representa una tira electroquímica según una primera realización de

la presente invención.

La fig. 1B es una vista de una sección transversal obtenida a lo largo de la línea A-A de la fig. 1 A, que muestra la tira electroquímica según la primera realización de la presente invención.

La fig. 2A es un diagrama esquemático que representa una tira electroquímica según una segunda realización de la presente invención.

La fig. 2B es una vista de una sección transversal obtenida a lo largo de la línea B-B de la fig. 2A, que muestra la tira electroquímica según un ejemplo de la segunda realización de la presente invención.

La fig. 2C es una vista de una sección transversal obtenida a lo largo de la línea B-B de la fig. 2A, que muestra la tira electroquímica según otro ejemplo de la segunda realización de la presente invención.

La fig. 3 es un gráfico de flujo que ilustra las etapas de un método de fabricación de una tira electroquímica según una primera realización de la presente invención.

La fig. 4A es un gráfico de flujo que ilustra las etapas de un método de fabricación de una tira electroquímica según un ejemplo de la segunda realización de la presente invención, y

la fig. 4B es un gráfico de flujo que ilustra las etapas de un método de fabricación de una tira electroquímica según otro ejemplo de la segunda realización de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

Tal como se ha indicado anteriormente, la invención proporciona una solución al problema que puede aparecer con una tira típica para un ensayo biológico. Las realizaciones de la invención se describen posteriormente en la presente memoria haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

En referencia a la fig. 1A, la tira electroquímica 1 según una primera realización de la invención... [Seguir leyendo]

1. Método de fabricación de una tira electroquímica, que comprende las etapas siguientes:

proporcionar un sustrato realizado de un material seleccionado de entre el grupo que consiste de tereftalato de

polietlleno (PET), pollcarbonato (PC), poliimida, fibra de vidrio y resina fenólica, y

disponer una capa de electrodo sobre el sustrato, comprendiendo las etapas siguientes:

imprimir una capa de pasta conductora sobre el sustrato,

grabar una primera región de la capa de pasta conductora,

recubrir químicamente una primera capa metálica sobre la primera región de la capa de pasta conductora, recubrir químicamente una segunda capa metálica sobre la primera capa metálica, recubrir químicamente una tercera capa metálica sobre la segunda capa metálica, y recubrir químicamente una cuarta capa metálica sobre la tercera capa metálica,

en el que la primera capa metálica está realizada de un metal del grupo VIII, la segunda capa metálica está realizada de níquel (Ni), la tercera capa metálica está realizada de un metal del grupo VIII, y la cuarta capa metálica está realizada de un metal seleccionado de entre el grupo que consiste de paladio (Pd), oro (Au) y platino (Pt).

2. Método de fabricación de la tira electroquímica según la reivindicación 1, en el que la etapa de impresión de la capa de pasta conductora sobre el sustrato es la Impresión de una pasta de plata sobre el sustrato.

3. Método de fabricación de la tira electroquímica según la reivindicación 1, en el que la etapa de recubrir químicamente la primera capa metálica sobre la capa de pasta conductora es el recubrimiento química de una capa de paladio (Pd) sobre la capa de pasta conductora.

4. Método de fabricación de la tira electroquímica según la reivindicación 1, en el que la etapa de recubrimiento químico de la tercera capa metálica sobre la segunda capa metálica es el recubrimiento químico de una capa de paladio (Pd) sobre la segunda capa metálica.

5. Método de fabricación de la tira electroquímica según la reivindicación 1, que comprende además una etapa de disposición de una capa aislante sobre una segunda región de la capa de pasta conductora en la que la segunda región excluye la primera capa metálica.

6. Método de fabricación de la tira electroquímica según la reivindicación 1, que comprende además una etapa de recubrimiento de una sustancia de reacción electroquímica sobre la cuarta capa metálica.

7. Tira electroquímica, que comprende:

un sustrato realizado de un material seleccionado de entre el grupo que consiste de tereftalato de polietileno (PET),

policarbonato (PC), poliimida, fibra de vidrio y resina fenólica, y

una capa de pasta conductora impresa dispuesta sobre el sustrato,

una primera capa metálica dispuesta parcialmente sobre la capa de pasta conductora,

una segunda capa metálica dispuesta sobre la primera capa metálica,

una tercera capa metálica dispuesta sobre la segunda capa metálica, y

una cuarta capa metálica dispuesta sobre la tercera capa metálica,

en la que la primera capa metálica está realizada de un metal del grupo VIII, la segunda capa metálica está realizada de níquel (NI), la tercera capa metálica está realizada de un metal del grupo VIII y la cuarta capa metálica está realizada de un metal seleccionado de entre el grupo que consiste de paladio (Pd), oro (Au) y platino (Pt).

8. Tira electroquímica según la reivindicación 7, en la que la capa de pasta conductora está realizada de un material seleccionado de entre el grupo que consiste de pasta de cobre, pasta de níquel, pasta de plata y pasta de plata-carbono.

9. Tira electroquímica según la reivindicación 7, en la que la primera capa metálica está realizada de paladio (Pd).

10. Tira electroquímica según la reivindicación 7, en la que la tercera capa metálica está realizada de paladio (Pd).

11. Tira electroquímica según la reivindicación 7, que comprende además una capa aislante dispuesta parcialmente sobre la capa de pasta conductora, en la que una región que consiste de la capa de pasta conductora, la primera capa metálica, la segunda capa metálica, la tercera capa metálica y la cuarta capa metálica se utilizan como región para una reacción electroquímica que debe detectarse sobre la tira electroquímica, mientras que una

región que consiste de la capa aislante y la capa de pasta conductora se utilizan como región para comunicar una señal resultante de la reacción electroquímica.

12. Tira electroquímica según la reivindicación 11, en la que un material para la reacción electroquímica se 5 utiliza para recubrir la región que consiste de la capa de pasta conductora, la primera capa metálica, la segunda

capa metálica, la tercera capa metálica y la cuarta capa metálica.

13. Tira electroquímica según la reivindicación 7, que comprende además una capa de carbono impresa parcialmente sobre la capa de pasta conductora y una capa aislante dispuesta parcialmente sobre la capa de

carbono, en la que una primera región que consiste de la capa de pasta conductora, la primera capa metálica, la segunda capa metálica, la tercer a capa metálica y la cuarta capa metálica se utiliza como una región para una reacción electroquímica que debe detectarse sobe la tira electroquímica; una segunda región que consiste de la capa aislante, la capa de carbono y la capa de pasta conductora se utiliza como una región para comunicar una señal resultante de la reacción electroquímica, y una tercera región que consiste de la capa de carbono y la capa de 15 pasta conductora se utiliza como una región para conectar la tira electroquímica y el aparato de bioensayo.