[发明专利]汗液收集及分析系统及其制作方法

权利要求书

1.一种汗液采集及分析系统，其特征在于：包括汗液采集单元和汗液分析设备，其中，汗液采集单元包括疏水性织物，疏水性织物为双面结构，疏水性织物上编织亲水性微流控网络，亲水性微流控网络包括位于疏水性织物正面的导流汗液的网格结构，构成A图案；和疏水性织物双面编织的收集汗液的网格结构，构成B图案；多个A图案围绕中心的B图案卫星式分布，A图案与中心的B图案通过亲水性连线连接,亲水性微流控网络的一面穿戴在人体皮肤上收集汗液，另一面连接汗液分析设备，汗液分析设备包括检测单元、分析单元、换能器和显示单元，检测单元包括双检测电极和三检测电极，安装在疏水性织物背面，疏水性织物背面与疏水性基底背面相贴，分析单元和换能器粘贴在疏水性基底正面，在疏水性基底上打孔，双检测电极和三检测电极通过导线穿过疏水性基底接入换能器，换能器连接分析单元，汗液采集单元及汗液分析设备安装在腕表表壳内，表壳内安装显示单元，显示单元连接分析单元，显示分析结果。

2.根据权利要求1所述的汗液采集及分析系统，其特征在于：双检测电极为参比电极和ISE工作电极或裸工作电极，用于无机物的检测。

3.根据权利要求1所述的汗液采集及分析系统，其特征在于：三检测电极为参比电极、对电极和酶修饰工作电极，用于有机物的检测。

4.根据权利要求1所述的汗液采集及分析系统，其特征在于：疏水性基底为玻璃或橡胶。

5.一种权利要求1-4任一项所述的汗液采集及分析系统的制作方法，包括如下步骤：

a)疏水性织物：疏水性织物由棉面料制备，棉面料为双层结构，在50KPa的气压下将超疏水性涂料气刷到棉面料表面，超疏水性涂料的使用量为0.5mL/cm²-2mL/cm²，然后将棉面料固定在玻璃或金属表面，在100℃温度下固化30min；

b)亲水性连线：选用200um-1000um棉纱线，利用脱胶除去表面蜡保护层进行亲水性处理，首先配制含1.5wt％碳酸钠和1.5wt％洗手液的水溶液，在300℃加热板上煮沸，然后将棉纱线沸水浴60min，最后室温下用去离子水清洗；

c)三维刺绣形成亲水性微流控网络：在疏水性织物上刺绣亲水性连线形成微流控网络结构，刺绣前将疏水性织物用绣花圈固定，使用0.362mm直径的绣花针；首先固定第一层疏水性织物，将A图案绣在其表面，A图案尺寸：2×2mm—4×4mm，然后将两层合并并固定，将B图案绣在双层疏水性织物上，B图案尺寸：3×3mm—5×5mm，最后在第一层织物上绣亲水性连线，长度：7-15mm，多个A图案围绕中心的B图案布置，A图案与中心B图案通过亲水性连线连接；

d)接入检测单元：将检测单元粘贴在疏水性织物具有B图案的一面，然后绣入亲水性连线，对于无机物的检测，选用双电极检测方法，即参比电极和微型化ISE工作电极或裸工作电极；对于有机物的检测，选用三电极检测方法，即参比电极、对电极和酶修饰工作电极，亲水性连线经过双检测电极和三检测电极，整个双检测电极和三检测电极通过导线接入换能器，换能器连接分析单元；

e)接入换能器和分析单元：将分析单元和换能器粘贴在疏水性基底表面，在基底上打孔，将导线穿过基底接到换能器；同时利用导线将换能器与分析单元连接；

f)接入显示单元：分析单元的分析结果导出到显示器，显示器用液晶显示器，置于整个系统的最表层；

g)与穿戴设备结合：将上述疏水性织物和三维刺绣形成微流控网络结构按照目标可穿戴设备的尺寸进行裁剪，并装入腕表表壳内；

h)使用时，对系统进行校准：配置好的目标物溶液滴在近皮肤层上的汗液聚集区域，使其沿着亲水性连线向排出区域转移，检测单元测出的数据与目标物溶液的标准浓度值进行对比校准。