[发明专利]一种检测微传感器的结构及其检测方法

说明书

本发明提供了一种检测微传感器，包括：至少一个检测单元1及NFC模块2；检测单元1包括抽取电极3、微流道4和三电极阵列5；抽取电极3将含有待检测物质的汗液通过微流道4传输至三电极阵列5进行检测，得到待检测物质对应的响应电流；NFC模块2用于将响应电流转化为调制信号。基于该检测微传感器，可无创检测血液中葡萄糖、乳酸、尿酸等生理参数的浓度。

技术领域

本发明涉及生物医学器件领域，具体涉及一种检测微传感器的结构及其检测方法。

背景技术

可穿戴式生物芯片能够紧贴皮肤，通过物理传感器监测个体生命指标，或通过电化学传感器检测个体特定的生化指标，进而实时监测个体生命和健康情况，而现有的可穿戴式设备已实现无创或微创检测，使佩戴者无痛感异感，保证正常生活作息的功能。商业化可穿戴设备目前可以实现对人体位置的实时跟踪，并监测基本生命特征，但进一步推广到使用该设备监测人体特定的生化分子指标并精确响应则出现诸多瓶颈，例如：皮下组织液中分子与人体实际血液中分子浓度在时间上是否对应；如何在获取微量皮下组织液中的分子后能在敏感膜上发生显著电化学反应，并使得指数精确；如何研发高精度、具有高重复性的微纳米级的传感器件以及如何将传感器件与可穿戴电子设备结合，构建高可靠性、低成本的人体生化指标检测体系这一系列问题尚未解决。

在目前的研究中，汗液柔性集成传感阵列(Flexible Integrated SensingArray，FISA)器件已能较为成熟的检测Na+、K+、皮肤温度指标，但汗液检测FISA电化学传感系统，尤其是可穿戴式的汗液中葡萄糖、乳酸、尿酸等生理参数系统尚处于研发空白，同时精准检测皮下组织液和汗液中生理参数的无创传感器系统也处于研发空白。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种检测微传感器的结构及其检测方法，通过无创检测汗液中葡萄糖、乳酸、尿酸的浓度从而得到血液中葡萄糖、乳酸、尿酸的浓度。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明一方面提供一种检测微传感器，包括：至少一个检测单元1及NFC模块2；检测单元1包括抽取电极3、微流道4和三电极阵列5；抽取电极3将含有待检测物质的汗液通过微流道4传输至三电极阵列5进行检测，得到待检测物质对应的响应电流；NFC模块2用于将响应电流转化为调制信号。

可选地，微流道4设置在抽取电极3的上方，微流道4包覆三电极阵列5。

可选地，抽取电极3的数量为一对，其外半径12预设值范围为1000-5000μm，一对抽取电极3之间的间距13的预设值范围为100-500μm。

可选地，每一微流道4包括一个及以上的入口腔7、出口腔8和连接通道6，入口腔7和出口腔8的形状可以为圆形或n边形，其中n≥3。

可选地，入口腔7的尺寸19预设值范围为1000-4000μm；出口腔8的尺寸20预设值范围为1000-2000μm，连接通道6的宽度14预设值范围为100-200μm。

可选地，三电极阵列5包括工作电极9、参比电极10和对电极11，参比电极10和对电极11设置在工作电极9的两侧。

可选地，工作电极9上涂有与待检测物质相对应的检测酶。

可选地，工作电极9半径15的预设值范围为30-300μm，参比电极10与对电极11的半径16预设值范围为300-600μm，参比电极10与对电极11之间的间距17的预设值范围为50-200μm，参比电极10与对电极11的电极宽度18预设值范围为50-200μm。