CN104603607A

CN104603607A - 电化学传感器及其制造方法

Info

Publication number: CN104603607A
Application number: CN201280075675.1A
Authority: CN
Inventors: S.J.塞特福德; S.J.斯洛斯
Original assignee: Cilag GmbH International
Current assignee: Cilag GmbH International
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2015-05-06
Also published as: WO2014037688A1; KR102006613B1; US20140311903A1; HK1211342A1; CA2884065A1; EP2893334A1; JP2015527593A; BR112015005055A2; AU2012389272A1; AU2012389272B2; CA2884065C; JP6246211B2; KR20150052264A; RU2598162C1; US9810657B2

Abstract

本发明提供可用于测定体液样本中的分析物的基于电化学的模块。本发明的模块提供相对的电极，但用于在所述电极之间进行电接触的接触区域和分析物测量装置为共面的。

Description

电化学传感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及电化学传感器和用于制造所述传感器的方法。具体地讲，本发明涉及传感器，所述传感器具有相对的电极，但共面的接触点，以便在所述传感器与分析物测量装置之间进行电接触。

背景技术

用于流体样本中的分析物检测和浓度测量的方法和装置为熟知的。例如，用于测定体液样本(诸如，尿液、血液、血浆或间质液)中的葡萄糖、酮体、胆固醇、脂蛋白、甘油三酯、对乙酰氨基酚或糖化血红蛋白浓度的各种装置和方法是已知的。此类测定可基于例如视觉、光度或电化学技术使用分析测试条来实现。

在一种电化学技术中，流体样本被置于传感器的电化学电池的样本室中，所述传感器包括至少对电极和工作电极。分析物与电池中的氧化还原试剂反应以形成可氧化或可还原的物质。可氧化的或可还原的物质的量可电化学测定并且与存在于样本中的分析物的量相关。

在测量血液样本中的葡萄糖的情况下，测量可基于使用酶的葡萄糖选择性氧化。例如，葡糖氧化酶通过使电子从葡萄糖分子转移到嵌于酶结构内的辅基来催化葡萄糖到葡糖酸的氧化。此刻处于还原态的辅基可通过添加合适的介体而再氧化，所述介体继而呈还原态。使用在两个电极间施加的测试电压在电化学电池内进行这些反应会通过在电极表面处电化学再氧化还原介体而形成输出电流。在理想的环境中，化学计量原则规定在酶反应期间形成的还原介体的量与存在于样本中的葡萄糖的量成正比。因此，所生成的测试电流与样本中的葡萄糖浓度成正比。所生成的电流可通过与电化学电池或测试条结合使用的分析物测量装置(诸如测试仪)检测并且使用经由简单的数学关系式使测试电流与葡萄糖浓度相关的算法而转化为葡萄糖浓度读数。常规电化学型分析测试条在例如以下专利中有所描述：美国专利6，179,979、6，193,873、6,284,125、6,716,577、6,749,887、6,797,150、6,863,801、6,872,298、7,045,046、7,498,132、7,846,312、6,413，410和7,749,371，所述专利申请中的每一个全文以引用方式并入本文。

其中并入有电化学电池的用于分析物测试的传感器通常使用载体材料来提供结构完整性并且利于抓握。载体材料可采取任何形式，但通常呈测试条的形式。传感器制造的成本与所使用的材料相关并且某些成本效益来自于减少用于构造测试条的专用材料的量，诸如通过仅在构造电化学电池中使用专用材料。然而，对主要构成电化学电池的传感器的操作因所得的缩小尺寸而对最终使用者提出挑战。另外，小尺寸的条或传感器随着流体被分析而增加污染传感器被置于其中的仪表的端口的可能性。因此，需要为了成本和操作的目的而构造具有缩小尺寸的传感器，其中仅电化学电池部件由专用材料制成。

附图说明

图1A为本发明的ECM(电化学模块)的顶视平面图。

图1B为本发明的ECM的另一个实施例的顶视平面图。

图2A为图1A的ECM的侧视图。

图2B为图2A的ECM的分解图。

图3A为本发明的ECM的另一个实施例的侧视图。

图3B为图3A的ECM的分解图。

图4为图3A的ECM和用于分析物测量装置的电接触销的立面剖面图。

图5A到图5G示出了本发明的ECM的一个实施例的各个生产阶段。

图6A到图6H示出了本发明的ECM的第二实施例的各个生产阶段。

具体实施方式

一般而言，本发明提供可用于测定体液样本中的分析物的呈电化学模块(“ECM”)形式的基于电化学的传感器。本发明的模块提供相对的电极，但用于在电极之间进行电接触的接触区域和分析物测量装置为共面的。本发明的模块为有利的，因为其具有小尺寸，从而降低制造成本并有利于将ECM并入卷轴、筒夹或诸如此类中，以便将ECM馈送到分析物测量装置中或在分析物测量装置内操作ECM，从而免除对使用者抓握的需要。另外，本发明的ECM可方便地使用基于幅材的连续工艺制造。

本发明提供包括以下、基本上由以下组成以及由以下组成的ECM：第一基板，所述第一基板在其上具有第一导电层并形成第一基板导电层组件，其中所述组件具有第一宽度和第一长度；第二基板，所述第二基板在其上具有第二导电层并形成第二基板导电层组件，其中所述组件具有小于所述第一宽度的第二宽度和与所述第一长度基本上相同的第二长度，所述第一导电层和第二导电层呈面对关系；第一间隔件和第二间隔件，所述第一间隔件和第二间隔件设置在所述第一组件和第二组件之间并使所述组件保持间隔开的关系。室，所述室形成于所述第一组件和第二组件之间并被配置成接收流体样本，所述室包括能够与流体样本中的分析物反应的试剂；和第三间隔件，所述第三间隔件邻近所述第一间隔件或第二间隔件中的一者，所述第三间隔件的表面包括与所述第二导电层导电接触的导电层。在另一个实施例中，本发明提供包括以下、基本上由以下组成以及由以下组成的ECM：第一基板，所述第一基板在其上具有第一导电层，所述第一导电层包括第一部分和第二部分，在所述第一部分和所述第二部分之间具有间隙，所述第一基板和所述第一导电层形成第一基板导电层组件，其中所述组件具有第一宽度和第一长度；第二基板，所述第二基板在其上具有第二导电层并且形成第二基板导电层组件，其中所述组件具有小于所述第一宽度的第二宽度和与所述第一长度基本上相同的第二长度，其中所述第一导电层和第二导电层呈面对关系；第一间隔件和第二间隔件，所述第一间隔件和第二间隔件设置在所述第一组件和所述第二组件之间并使所述组件保持间隔开的关系；室，所述室形成于所述第一组件和第二组件之间并被配置成接收流体样本，其中所述室包括能够与流体样本的分析物反应的试剂；和导电的第三间隔件，所述第三间隔件邻近所述第一间隔件或第二间隔件中的一者，其中所述第三间隔件与所述间隙接触并且与所述第一导电层和第二导电层导电接触。另外，还提供制造本发明的ECM的方法。

尽管本发明的ECM可具有各种形状，但优选的是ECM具有如图1A所示的矩形形状，其中ECM的宽度(“W”)大于长度(“L”)。然而，如从下文关于ECM和ECM将与其一起使用的分析物测量装置之间的接触区域的讨论将理解，其它构型亦可行并且在本发明的范围内，例如，如图1B所示。

参见图1A、图2A和图2B，示出了ECM 10，所述ECM具有由非导电材料构成的第一基板11。第一导电层12设置在基板11的一个表面上，并且层12和基板11形成第一基板导电层组件31。还示出了由非导电材料形成的第二基板13，在所述第二基板的一个表面上设置有第二导电层14。第二基板13和第二导电层14形成第二基板导电层组件32。第一导电材料12和第二导电材料14形成ECM的电极并且优选地横跨相应基板的整个宽度和长度延伸，所述第一导电材料和第二导电材料设置在所述基板上。优选地，并且如图所示，第一导电材料12和第二导电材料14呈面对关系。同样优选地，基板导电层组件(如所示基板11和导电层12)中的一者具有大于另一个基板导电层组件的宽度(“W₂”)的宽度(“W₁”)。在所示实施例中并且优选地，第一基板导电层组件的长度(“L₁”)与第二基板导电层组件的长度(“L₂”)基本上相同。

由非导电材料构成的间隔件15和16插置于导电层12和14的面对表面之间并且用来使导电材料保持间隔开的关系。值得注意的是并且优选地，一个间隔件(如所示的间隔件15)具有大于另一个间隔件16的宽度(“W₄”)的宽度(“W₃”)。所述间隔件的长度可为不同的，但优选为相同的。

所述间隔件还限定了室17的侧壁，所述室的顶部和底部由基板导电层组件形成。所述室接收待分析的流体，并且因此间隔件的尺寸必须被选择成使得获得所需室尺寸。

为了方便和取向目的，第一基板导电层组件31将被视为ECM的底部并且第二基板导电层32将被视为ECM的顶部。然而，这些术语并非旨在将这些层限定为特定取向。

如图所示，间隔件15优选地被定位成使得其第一横向端部18被定位成与顶部基板导电层组件32的第一横向端部19基本对齐。然而，第二间隔件16的横向端部21被定位成使得其和顶部基板导电层组件32的横向端部22之间形成间隙。紧邻间隔件16的横向端部21的是第三间隔件23。优选地，在第三间隔件23与间隔件16之间基本上不存在间隙。间隙23由非导电材料构成并在一个表面上具有第三导电层25，所述层25面向第二导电层14并与其导电接触。第三间隔件23具有宽度(“W₅”)，使得第三间隔件23的横向端部26延伸到顶部基板导电层组件32的横向端部21之外并且优选地与第一基板导电层组件31的横向端部27基本对齐。

ECM 10和分析物测量装置(诸如仪表)之间的电接触分别提供于第一导电层12和第三导电层18的区域28和29处。因此，区域28和29的尺寸和形状设定成使得可与分析物测量装置进行所期望的可靠、低阻抗接触。

ECM 10的尺寸和形状及其部件可改变以呈现任何所期望的构型。例如，并且如图1B所示，ECM可呈现“t”形构型。在此类构型中，顶部基板和底部基板的宽度如针对图1A的ECM 10所述，但顶部具有伸长的长度。本领域的普通技术人员将认识到，图1B的ECM的其它部件的尺寸将被调节以达成所期望的效果。

然而，优选地，ECM的形状被设计成基本上类似于图1A，还更优选地ECM 10在其最宽部分处的宽度为约3mm至约48mm，还更优选地约6mm至约10mm，并且长度为约0.5mm至约20mm，更优选地约1至4mm。顶部导电层和底部导电层之间的距离将根据所述期望的室尺寸而变化。优选地，室具有尺寸使得室可保持的流体体积从约0.1微升至约5微升，更优选地约0.2至约3微升，并且最优选地约0.2至约0.4微升。优选地，间隔件15和16的厚度适于达到所期望的室体积，还更优选地可为约1微米至约500微米，还更优选地10至约400微米，还更优选地，约25至约200微米，并且最优选地约50至约150微米。由间隔件15和16形成的室孔隙可具有任何所期望的尺寸，但优选地在约1.00至约1.75mm之间。

基板11和13具有实现所期望的ECM构型的任何尺寸和形状。基板的厚度优选地在约50微米至约200微米，优选地约100至约175微米之间。基板由任何合适的电绝缘、不导电材料构成，并且优选地，所选择的材料具有足够小的热膨胀系数，使得所得基板层不会不利地影响室体积。合适的材料包括例如尼龙基板、聚碳酸酯基板、聚酰亚胺基板、聚氯乙烯基板、聚乙烯基板、聚丙烯基板、乙醇酸聚酯基板、聚酯基板、陶瓷、玻璃或诸如此类以及它们的组合。基板优选地由聚对苯二甲酸乙二酯(“PET”)形成。任选地，基板可包含一种或多种填料以控制物理特性。顶部基板层优选地为全部或部分半透明的或透明的，或包括半透明的或透明的窗口，使得利用待分析的流体来填充条室可被使用者看到。尽管，仅出于解释的目的，ECM 10在其中具有形成两个电极的两个导电层和一个室，但ECM可被设计成包括任何合适数量的电极、室和导电层。

第一导电层12和第二导电层14可通过任何合适的沉积方法来沉积在基板11上，包括薄膜沉积、溅镀、喷涂、无电解电镀、热蒸镀、印刷方法(包括丝网印刷)等等以及它们的组合。导电层12和14由任何合适的导电材料形成，包含金属(诸如金、钯、铂、锡氧化物、铱、铟和钛钯合金)和非金属(包括具有或不具有电催化材料的电碳基材料、石墨烯等等以及它们的组合)。优选地，材料为金属，还更优选地，导电层中的一者由钯形成并且另一者由金形成，还更优选地在其上沉积试剂的导电层为金并且另一个层为钯，或二者均为金。这些材料的优选沉积方法为通过溅镀。导电层可具有任何合适的厚度。如果需要厚膜，则厚度通常将为约5至约20mm。如果需要薄膜，则厚度将为约10至约100纳米。

如图所示的试剂24设置在导电层中的一者上，但其可设置在室的多个表面上。试剂可覆盖任何所期望的尺寸的区域，但在如图1A所示的ECM10中，试剂将具有介于约1至4mm并且优选地约2.25至3mm之间的厚度、约2至约3.5微米的长度和约2至约10微米的高度。试剂可为可用于实施所期望的分析物分析的任何试剂并且可由各种材料形成，包括介体、酶等等以及它们的组合。优选地，试剂将具有能够识别一种或多种特定目标分析物(例如，流体样本中的生物标记分子)的配方，因此，试剂可包括酶，诸如氧化还原酶和需要辅因子来氧化或还原分析物菌种的酶，并且更具体地讲，可包括葡萄糖氧化酶、包含吡咯并喹啉(pyrroloquinone)辅因子的葡萄糖脱氢酶(“GDH”)、包含烟酰胺腺嘌呤二核苷酸辅因子的GDH、或包含黄素腺苷二核苷酸的GDH。另外，试剂可包括抗体和其它结合配体，诸如受体以及有利于电化学测定分析物的菌种，包括氧化还原物质、溶解试剂、缓冲剂、盐分、润湿剂(诸如表面活性剂)以及其它离子和非离子菌种。优选的试剂将包含能够测定诸如葡萄糖、乳酸盐、酮体、胆固醇等代谢物的试剂。示例性试剂配方在美国专利7,291,256中有所描述，所述专利全文以引用方式并入本文。试剂可通过任何方便的、已知的方法来沉积，包括槽涂、从管的端部分配、喷墨印刷、和丝网印刷。合适的示例性工艺在以下专利中有所描述：美国专利6,749,887、6,676,995；和6,830,934，上述专利全部全文以引用方式并入本文。

间隔件15、16和23可具有任何合适的厚度并且通常厚度将在约25至约200微米之间，更优选地在约70至约110微米之间。间隔件可由合适的非导电材料形成并且优选地由表现出适用于基于幅材的制造的灵活度的材料形成。可为优选的合适电阻性材料包括诸如聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二酯、玻璃、陶瓷、混合物等等以及它们的组合的材料。优选地，所使用的材料为可得自DuPont公司的其具有热活化粘合剂的双面涂层，更优选地具有可得自Adhesives Research公司的ARCare^TM90503的双面涂层。可施加单独的粘合剂层，优选地热活化粘合剂且更优选地ARCare^TM90503以将间隔件附连到导电层。

作为另外一种选择，间隔件可用作双面粘合剂以将间隔件的顶表面和底表面粘附到导电材料层。因此，间隔件可由具有粘合特性的电阻性材料形成。合适的粘合剂包括例如热活化粘合剂、压敏粘合剂、热固化胶粘剂、化学固化粘合剂、热熔融粘合剂、热流粘合剂等等。合适的粘合剂包括美国专利申请序列号12/570,268中所描述的那些，所述专利全文以引用方式并入本文。压敏粘合剂可优选用于其中需要简化制造的某些实施例中，但压敏粘合剂的粘着性可导致制造工具涂胶或产品粘着性。在此类实施例中，热固化粘合剂或化学固化粘合剂通常为优选的。特别优选的是可在适当时间方便地活化的热活化粘合剂和热固化粘合剂。

也可使用热熔融粘合剂，其为在室温下为固体的且在冷却到低于其熔点的温度时以熔融的形式施加到其粘附到的表面的无溶剂的热塑材料。例如可得自Bostik公司(Middleton，Massachusetts)的优选的聚酯热熔融粘合剂为表现出约65℃多至约220℃的熔点的线性饱和聚酯热熔胶并且介于完全无定形到实质上高度结晶的范围。也可使用可得自Bostik公司的聚酰胺(尼龙)热熔融粘合剂，包括二聚酸粘合剂和尼龙系聚酰胺粘合剂两者。合适的热熔融粘合剂化学物质包括乙烯醋酸乙烯酯、聚乙烯和聚丙烯。

也可使用层合技术来将间隔件层粘结到导电层，并且合适的层合技术在美国专利6,596,112中有所描述，所述专利全文以引用方式并入本文。一般而言，待层合的层邻近彼此而放置并且施加热量，由此形成层之间的粘结。还可施加压力来有助于形成粘结。

第三间隔件23的第三导电层25可由如上针对导电层12和14所述的材料形成。第三导电层25优选地形成具有第二导电层14的可靠、低阻抗界面。此类界面的形成在层25和14之间提供导电接触，并且可通过使用合适的导电粘合剂来实现以作为第三导电层或作为这些表面中间的层。中间层可通过任何合适的方法施加，包括印刷或将其作为转移粘合剂施加。更优选地导电粘合剂为压力活化的或温度活化的。如果所述中间层为印刷的，则所述层的厚度优选地在约5至约15μm之间，而如果是转移上去的，则厚度在约25到约50μm之间。作为另外一种选择，导电层25和14之间的可靠界面通过使用热层合形成以提供熔融接头。作为另一种选择，其中使用ECM的仪表可包括对基板13的顶部施加压力的触点。

参见图3和图3B，示出了本发明的另一个实施例。ECM 40具有第一基板41，其中在所述基板的一个表面上设置有第一导电层42。第一导电层42由两个部分56和57构成，在这两个部分之间具有间隙54，所述间隙足以确保部分56和57彼此隔离开，使得在它们之间基本不发生电传导。间隙54可通过任何方便的方法形成，但优选地通过激光消融第一导电层42形成。还示出了第二基板43，在所述第二基板的一个表面上设置有第二导电层44，所述导电层44优选地横跨基板43的整个宽度和长度延伸。优选地，并且如所示，第一导电材料42和第二导电材料44呈面对关系。同样优选地，基板导电层组件中的一者具有大于另一个基板导电层组件的宽度的宽度，而长度基本上相同。

由非导电材料构成的间隔件45和46插置于导电层42和44之间。室47设置在间隔件45和46之间并且在所述室内的是试剂48。如图所示，间隔件45优选地被定位成使得其第一横向端部62被定位成与顶部基板导电层组件52的第一横向端部63对齐。然而，第二间隔件46的横向端部64被定位成使得在其和顶部基板导电层组件52的横向端部65之间形成间隙。紧邻间隔件46的横向端部64的是导电的第三间隔件53。优选地，在第三间隔件53和间隔件46之间基本不存在间隙。

间隔件53由合适的导电材料构成，所述材料与第二导电层44以及第一导电层42导电接触。例如，间隔件53可作为原位凝固的固体、半固体或液体施加。示例性材料包括诸如3M 9712(125微米)的双面导电条带、具有丙烯酸系粘合剂的聚脂网以及导电性碳填料。导电间隔件53具有宽度使得其横向端部66与顶部基板导电层组件52的横向端部65基本对齐。

ECM 40和分析物测量装置(诸如仪表)之间的电接触在第一导电层42的区域55和49处提供。因此，区域55和49的尺寸和形状设定成使得可与分析物测量装置进行可靠、低阻抗接触。图4示出了ECM和接触ECM 40的接触区域55和49的分析物测量装置的电接触销71和72。

在使用中，分析物测量装置将连接到本发明的ECM的这两个电接触区域以形成完整的电路。在一个实施例中，设置在测量装置中的电路可在这两个接触区域之间施加测试电势或电流。在流体检测模式中，测量装置将在ECM的电极之间施加合适安培数的恒定电流。流体样本递送到ECM的室直到所述室被填满。当流体样本跨接电极之间的间隙时，测量装置将测量到低于预定阈值的电压下降，从而导致如美国专利6，193,873所述的分析物引发，所述专利全文以引用方式并入本文。合适的分析物测量装置包括由板上微处理器控制的电池供电的手持式仪表，所述处理器具有用于施加预定电势的电路。

本发明的ECM的制造可通过任何已知方法实现。优选地，使用连续幅材工艺来大量生产ECM。图5A到图5G示出了一种工艺。将诸如金或钯的金属溅涂到第一基板材料(诸如PET)的幅材的一个表面上，所述幅材具有大体细长的、矩形的构型以提供如图5A所示的导电膜。如图5B所示，将相同材料或不同材料的多个试剂条分配到导电层的部分上。如图5C所示，将具有由隔离衬片覆盖的粘合剂层或由所述粘合剂层构成的不等宽度的间隔件层合到试剂的任一侧上。任一间隔件的横向端部不会延伸到基板金属幅材的横向端部。在图5D中，示出了第三间隔件，所述第三间隔件的一个表面已溅涂有合适的导电材料(诸如金)，所述材料邻近先前施加且具有较小宽度的间隔件施加。施加第三间隔件，使得不与镀钯或镀金基板建立电连接。然后，将如在图5E中所看到的第二基板层合到所述间隔件上，所述基板的面朝内表面为镀金的。可通过沿线I和II纵向切割来分离图5E所示的ECM的三个不同轨迹A、B和C以形成如图5F所示的ECM的单一连续轨迹。然后，横向切割连续轨迹中的每一个以形成如图5G所示的多个、单个化ECM。作为另外一种选择，可横向刻划，但不切割连续轨迹，以便形成ECM的连续带，如果需要，可沿刻线撕开或切割所述ECM中的每一个以便在使用之后废弃。

图6A到图6H示出了用于制造本发明的ECM的另一种工艺。如图6A所示，将导电膜层合到具有大体细长、矩形构型的第一基板材料(诸如PET)上以提供导电膜。如图6B示，激光消融导电表面的多个纵向区域以从那些区域剥去导电膜。如图6C所示，将相同或不同材料的多个试剂条分配到导电层的部分上。如图6D所示，将具有由隔离衬片覆盖的粘合剂层或由所述粘合剂层构成的不等宽度的非导电间隔件层合到试剂的任一侧上。如图6E所示，施加第三导电间隔件以覆叠通过消融在第一导电层中形成作为第一导电层的导电材料的间隙的一部分，以在ECM的第一导电层和第二导电层之间建立电连接。然后，将如在图6F中所看到的第二基板层合到所述间隔件上，所述基板的面朝内表面涂覆有导电涂层。可通过沿线I和II纵向切割来分离图6F所示的ECM的三个不同轨迹A、B和C以形成如图6G所示的ECM的单一连续轨迹。然后，横向切割连续轨迹中的每一个以形成如图6H所示的多个、单个化ECM。

优选地，本发明的ECM不与载体一起使用。然而，ECM可与载体结合以提供附加的结构完整性并且有利于抓握。合适的载体公开在美国专利申请序列号13/090,620中，所述专利全文以引用方式并入本文。此类载体可由任何合适的材料形成并且优选地由廉价的材料形成，诸如塑料或硬纸板，所述材料为非导电的并且不会随着时间的推移而与ECM发生化学反应。

Claims

1.一种电化学模块，包括：

第一基板，所述第一基板在其上具有第一导电层并形成第一基板导电层组件，其中所述组件具有第一宽度和第一长度；

第二基板，所述第二基板在其上具有第二导电层并形成第二基板导电层组件，其中所述组件具有小于所述第一宽度的第二宽度和与所述第一长度基本上相同的第二长度，其中所述第一导电层和第二导电层呈面对关系；

第一间隔件和第二间隔件，所述第一间隔件和第二间隔件设置在所述第一组件和第二组件之间并使所述组件保持间隔开的关系；

室，所述室形成于所述第一组件和第二组件之间并被配置成接收流体样本，其中所述室包括能够与所述流体样本中的分析物反应的试剂；和

第三间隔件，所述第三间隔件邻近所述第一间隔件或第二间隔件中的一者，所述第三间隔件的表面包括与所述第二导电层导电接触的导电层。

2.根据权利要求1所述的模块，其中所述第一宽度为约3mm至约48mm，还更优选地约6mm至约10mm，并且所述第一长度为约0.5mm至约20mm，更优选地约1至4mm。

3.根据权利要求1或2所述的模块，其中所述室包括尺寸，使得位于所述室内的流体体积为约0.1微升至约5微升。

4.根据权利要求1所述的模块，其中所述第一导电层和第二导电层包含选自以下的金属：金、钯、铂、锡氧化物、铱、铟、钛钯合金、以及它们的组合。

5.根据权利要求4所述的模块，其中所述第一导电层和第二导电层包含相同的金属。

6.根据权利要求1所述的模块，其中所述第一导电层和第二导电层中的一者包含钯并且所述第一导电层和第二导电层中的一者包含金。

7.根据权利要求1所述的模块，其中所述第一导电层和第二导电层包含选自以下的非金属：碳基材料、具有电催化材料的碳基材料、石墨烯、以及它们的组合。

8.一种电化学模块，包括：

第一基板，所述第一基板在其上具有第一导电层，所述第一导电层包括第一部分和第二部分，在所述第一部分和所述第二部分之间具有间隙，所述第一基板和第一导电层形成第一基板导电层组件，其中所述组件具有第一宽度和第一长度；

导电的第三间隔件，所述第三间隔件邻近所述第一间隔件或第二间隔件中的一者，其中所述第三间隔件与所述间隙的至少一部分接触并且与所述第一导电层和第二导电层导电接触。

9.根据权利要求8所述的模块，其中所述第一宽度为约3mm至约48mm，还更优选地约6mm至约10mm，并且所述第一长度为约0.5mm至约20mm，更优选地约1至4mm。

10.根据权利要求8或9所述的模块，其中所述室包括尺寸，使得位于所述室内的流体体积为约0.1微升至约5微升。

11.根据权利要求8所述的模块，其中所述第一导电层和第二导电层包含选自以下的金属：金、钯、铂、锡氧化物、铱、铟、钛钯合金、以及它们的组合。

12.根据权利要求11所述的模块，其中所述第一导电层和第二导电层包含相同的金属。

13.根据权利要求8所述的模块，其中所述第一导电层和第二导电层中的一者包含钯并且所述第一导电层和第二导电层中的一者包含金。

14.根据权利要求8所述的模块，其中所述第一导电层和第二导电层包含选自以下的非金属：碳基材料、具有电催化材料的碳基材料、石墨烯、以及它们的组合。