[实用新型]非侵入式血糖计电极结构

说明书

技术领域

一种电极结构，尤其是指一种非侵入式血糖计的电极结构。

背景技术

一般来说，血糖的检测是用于糖尿病的预防与观察上。拜科技进步之赐，现今除了传统的侵入式血糖计之外(也就是先将血液滴在试片上，再由血糖计量测血糖浓度的测量方式)，也有许多的非侵入式血糖计(non-invasiveblood glucose meter)问世。非侵入式血糖计因为不会在身体上造成伤口，所以较不会造成感染，其包含有利用光谱法或是利用逆向离子电渗法等技术进行血糖测量的血糖计。

其中，利用逆向离子电渗法(reverse iontophoresis)进行血糖测量的非侵入式血糖计，是通过电极在皮肤上施加小电压，将皮肤下的血糖及间质液抽取出来进行反应并测量血糖的浓度。

请参照图1，为一般非侵入式血糖计利用逆向离子电渗法来抽取葡萄糖的示意图，其中包含有偏压供应器11、负电极13、正电极14以及凝胶层15。其运作的原理为：偏压供应器11提供小电压于负电极13以及正电极14，当供应的电压足够大时，皮肤19中的一些正离子17(如Na⁺)会被负电极13所吸引，并渗透出皮肤19的表面而进入凝胶层15中，一些负离子18(如Cl^-)则会被正电极14所吸引而同样被抽取进入凝胶层15中。此时，皮肤19中的葡萄糖分子16以及间质液便会随着正离子17与负离子18渗透进入凝胶层15。接着，葡萄糖分子16会与凝胶层15中的反应物质(如葡萄糖氧化酶)进行化学反应，产生反应电流，而反应电流经过电流传感器12的测量、分析以及换算之后，就可得知受测人的血糖浓度。

请参照图2A所示，为现有的非侵入式血糖计的分解示意图。概略上来说，其中包含有第一电极21及第二电极23以及凝胶层25(hydrogel pad)。凝胶层25中容纳了用来与葡萄糖进行反应的反应物质，像是葡萄糖氧化酶(glucose oxidase，GO)等等，其放置于皮肤上，通过在第一电极21和第二电极23施加小电压，利用逆向离子电渗法的原理，即可将人体皮肤下的间质液以及葡萄糖抽取进入凝胶层25中进行化学反应。

如图2B所示，为现有非侵入式血糖计的电极结构的侧视图，有第一电极21、第二电极23以及凝胶层25。在使用时，该电极结构是层叠于皮肤19上，其中凝胶层25与皮肤19接触的那一面还包含有半透膜27，让葡萄糖以及间质液能够进入凝胶层25中与葡萄糖氧化酶进行反应。

需要注意的是，在施加电压时，第一电极21和第二电极23所产生的电场线会如图2B中的曲线所示，而因为带电粒子所受拉力或推力会在电场线的切线方向，所以皮肤19下的离子所受到的力方向就会如箭头所示。由图中举例来说，皮肤19下的正离子17受力方向大部分都不是垂直于皮肤19的表面，会有较大的额外水平分力，因此要将离子抽离皮肤19便需要有较大的电场。而且，不同位置所受的电场大小也不相同，会造成皮肤19的不良刺激。

又，因为两电极和皮肤19之间隔着凝胶层25，使得两电极和皮肤19之间有一段距离，所以就需要更大的电压才能够产生足以抽取葡萄糖的电场，使更换电源(如电池)的频率升高，也造成能量的浪费与抽取效率的降低。

另外，请参照图2C，与图2B不同的是，图2C中第一电极21’和第二电极23’是设置于凝胶层25’与皮肤19之间的。通过在第一电极21’和第二电极23’施加电压，利用逆向离子电渗法将葡萄糖抽取上来，并通过渗透的方式让葡萄糖穿过半透膜27’进入凝胶层25’中与葡萄糖氧化酶进行反应。这种电极配置的方式同样会导致皮肤19的不良刺激，并且葡萄糖渗透进入凝胶层25’的效率也不甚理想。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题在于，改善非侵入式血糖计抽取葡萄糖的电极供应电场不均匀的情形，以减少皮肤刺激、延长血糖计使用时间，并提升抽取葡萄糖的效率。

为了达到上述目的，根据本实用新型的一方案，提供一种非侵入式血糖计电极结构，包含有一第一电极、多个第二电极、以及一半透膜。其中第一电极为面状的电极；第二电极是以凸出于该第一电极的表面和平均分布的方式设置于第一电极，并且与该第一电极之间不接触导通；半透膜则设置于第二电极凸出于第一电极表面的那一端，以使半透膜与第一电极间形成一容置空间，且第二电极凸出于第一电极表面的部分是容纳于容置空间中。