[发明专利]用于探测环境状态的水凝胶基设备

权利要求书

1. 一种换能器设备(100，200，300，400)，用于探测生物材料内的环境状态或所述环境状态的变化，所述换能器设备(100，200，300，400)包含：

通道(2，22，52)，所述通道包含液体；

水凝胶材料(1，21，51)，所述水凝胶材料适于在与所述生物材料接触时和/或在探测到所述生物材料的环境状态变化时改变其体积，且所述水凝胶材料机械耦合到所述通道(2，22，51)，以使得当所述水凝胶材料(1，21，51)的体积变化时，所述通道(2，22，51)的容积变化；

光源(29，39)，所述光源适于照射光到所述通道(22，51)内；以及

传感器(11，12，25，35)，所述传感器适于在探测到由所述通道(2，22，51)的容积变化引起的所述液体的光学属性改变时产生信号。

2. 如权利要求1所述的换能器设备(100，200，300，400)，其中所述换能器设备包含基板(10，30)，所述传感器(11，12，35)集成在所述基板(10，30)中，以及所述通道(2，22，51)和所述水凝胶材料形成在所述基板(10，30)上。

3. 如权利要求2所述的换能器设备(200，300，400)，其中所述光源(29，39)集成在所述基板(10，30)中。

4. 如权利要求1所述的换能器设备(100，200，300，400)，还包含与所述传感器(11，12，25，35)电接触的电子电路(13，26，36)。

5. 如权利要求1所述的换能器设备(100，200，300，400)，还包含发射机单元(27)，所述发射机单元适于与外部接收单元进行通信。

6. 一种在体腔外部通过换能器设备(200，300，400)探测生物材料内的环境状态的方法，所述换能器设备(200，300，400)包含水凝胶材料(21，51)以及含有液体的通道(22，51)，所述方法包含下述步骤：

将来自光源(29，39)的光照射到所述通道(22，51)内；

使所述换能器设备(200，300，400)与所述生物材料接触，以使得所述水凝胶材料(21，51)改变其体积，以引起所述通道(22，51)的容积变化；

在探测到由所述通道(22，51)的容积变化引起的所述液体的光学属性改变时产生信号。

7. 一种医疗系统，所述医疗系统包含如权利要求1所述的换能器设备(100，200，300，400)和药物释放设备，所述药物释放设备耦合到所述换能器设备(100，200，300，400)且所述药物释放设备适于在由所述换能器设备(100，200，300，400)的信号触发时释放特定量的药物。

8. 一种诊断设备，包含如权利要求1至5中任意一项所述的换能器设备。

9. 如权利要求8所述的诊断设备，其中所述诊断设备适合用于试管内分析所述液体且还包含用于所述液体的入口和出口。