一种用于非介入性检测的便携式感应器及检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于非介入性检测的便携式感应器，其特征在于，包括基板、制作在基板上的闸电极单元、制作在基板上的源漏通道单元以及盖体；所述盖体扣在所述基板上，使得盖体和基板之间形成作为微流道的空腔，并且，所述闸电极单元的一部分处于所述微流道中，另一部分延伸至所述微流道外，所述源漏通道单元的一部分处于所述微流道中，另一部分延伸至所述微流道外。本实用新型专利技术可实现非介入式的葡萄糖监测，避免了介入式监测给患者带来的不适及感染风险；同时，本实用新型专利技术的产品尺寸及结构适合日常可携式使用，并且，在实现小型化的同时，本实用新型专利技术还能够保证日常葡萄糖监测所需的精度。

Portable inductor and detection system for non-invasive detection

The utility model provides a portable sensor for non interventional detection, characterized by comprising a substrate, a gate electrode fabricated on a substrate unit, fabricated on a substrate and the source drain channel unit and a cover body; the cover body is buckled on the substrate, which is the micro channel formed between the cavity. The cover body and the base plate and the gate electrode unit part in the micro channel, the other part is extended to the micro flow outside, the source drain channel unit part in the micro channel, the other part is extended to the micro flow passage. The utility model can realize non intrusive glucose monitoring, avoid intrusive monitoring to patient discomfort and risk of infection; at the same time, the utility model is suitable for the size and structure of the products of daily use portable, and achieve the miniaturization and the utility model can also ensure the accuracy required daily glucose monitoring.

【技术实现步骤摘要】
一种用于非介入性检测的便携式感应器及检测系统
本技术涉及医用监测仪器
，具体地说，本技术涉及一种用于非介入性检测的便携式感应器及检测系统。
技术介绍
当前全球有超过4.15亿人患上糖尿病，至2040年，人数预计会升至6.42亿。其中以美国和中国的患者最多，分别占有2千9百万及9千6百万。年度增长超过30％。为了正确诊断和研究糖尿病，需要经常对患者进行血糖测试。由于患者数目的急剧增加，便携式的测量方案将会有利于医护人员及患者进行血糖监测。在传统的便携式血糖测量方案中，首先用配套的采血针刺破手指，挤出血滴，然后将血滴转移到专用试纸上，再将具有血滴的专用试纸贴到便携式电子血糖仪的血液采集区，最后由该电子血糖仪给出读数。显然这种检测方法会伤及手指，可能会导致感染和损害赔偿等问题。文献：Liao,C.,Mak,C.,Zhang,M.,Chan,HL,&amp；Yan,F.(2015).Flexibleorganicelectrochemicaltransistorsforhighlyselectiveenzymebiosensorsandusedforsalivatesting.AdvancedMaterials,27(4),676-681.中提出了一种利用唾液进行葡萄糖监测的方案，以唾液监测代替血糖监测能够避免损伤，但该方案的感应器结构决定了它只能利用烧杯(Beaker)当作承载电解质(Electrolyte)及唾液样品的容器，也就是说该方案虽然是一种非介入式葡萄糖监测方案，但仍停留在实验室阶段，不具有便携性，不适合日常的应用。因此，当前迫切需要一种适合日常使用的便携式非介入性葡萄糖(或尿酸、乳酸等类似物)监测解决方案。
技术实现思路
本技术的任务是克服现有技术的不足，提供一种适合日常使用的便携的非介入式葡萄糖(或尿酸、乳酸等类似物)监测解决方案。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于非介入性检测的便携式感应器，包括基板、制作在基板上的闸电极单元、制作在基板上的源漏通道单元以及盖体；所述盖体扣在所述基板上，使得盖体和基板之间形成作为微流道的空腔，并且，所述闸电极单元的一部分处于所述微流道中，另一部分延伸至所述微流道外，所述源漏通道单元的一部分处于所述微流道中，另一部分延伸至所述微流道外。其中，所述闸电极单元包括制作在基板上的电极片，该电极片包括位于所述微流道内的闸电极部和延伸到微流道外的延伸部，所述闸电极部的表面使用铂纳米粒子处理并在其上沉积有感应物料，所述感应物料是能与特定生物流体发生作用并使得所述感应器产生与该特定生物流体中的一种或多种特定物质的含量相关的感应信号的物料。其中，所述感应物料是含有葡萄糖氧化酶的有机晶体，所述特定生物流体是唾液。其中，所述特定生物流体是尿酸或者乳酸。其中，所述源漏通道单元包括分别作为源电极和漏电极的两个电极片，作为源电极的电极片包括位于微流道内部的源电极部以及延伸至微流道外的源电极延伸部，作为漏电极的电极片包括位于微流道内部的漏电极部以及延伸至微流道外的漏电极延伸部；在源电极部和漏电极部上均沉积PEDOT:PSS物质，并且源电极部和漏电极部上的PEDOT:PSS物质连成一片，从而在源电极部和漏电极部之间形成通道；位于微流道外部的闸电极延伸部、源电极延伸部、漏电极延伸部适于与数据采集器的凹槽形接口处的端子连接。其中，所述盖体上留有用于注入和排出生物流体的入口和出口。其中，所述基板为玻璃基板或者聚合物基板；所述聚合物基板包括：聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯或者聚二甲基硅氧烷基板。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于非介入性检测的便携式检测系统，包括：前述的用于非介入性检测的便携式感应器；以及用于为所述感应器提供电源和驱动信号，同时接收来自于感应器的能够表征唾液中葡萄糖含量的感应信号的数据采集器。其中，所述数据采集器包括外壳和位于外壳内的数据采集单元；所述外壳具有一个用于接纳感应器的凹槽形接口。其中，所述数据采集单元包括微控制器和与所述微控制器连接的模数转换器、内嵌式低功耗蓝牙模组、电源、时钟信号源和数模转换器。与现有技术相比，本技术具有下列技术效果：1、本技术可实现非介入式的葡萄糖监测，避免了介入式监测给患者带来的不适及感染风险。2、本技术的产品尺寸及结构适合日常可携式使用，并且，在实现小型化的同时，本技术还能够保证日常葡萄糖监测所需的精度。附图说明以下，结合附图来详细说明本技术的实施例，其中：图1示出了本技术一个实施例中的感应器的俯视示意图；图2示出了本技术一个实施例中的感应器的侧视剖面示意图；图3示出了本技术一个实施例的用于葡萄糖监测的非介入性唾液检测系统的电学结构的方框示意图；图4示出了图3的非介入性唾液检测系统的实体结构示意图。具体实施方式根据本技术的一个实施例，提供了一种用于葡萄糖监测的非介入性唾液检测系统，该检测系统包括感应器、数据采集器以及移动智能终端。感应器包括可以与唾液发生作用的有机电化学晶体管感应单元(该有机电化学晶体管感应单元的结构和工作原理将在下文中描述)，以及用于嵌入数据采集器的适配结构。数据采集器包括外壳和位于外壳内的数据采集单元，该数据采集单元用于为所述感应器提供电源和驱动信号，同时接收来自于感应器的能够表征唾液中葡萄糖含量的感应信号。数据采集器的外壳具有一个用于接纳感应器的凹槽形接口，这样，感应器可通过其适配结构以机械方式嵌入数据采集器的接口中。数据采集器与移动智能终端通过蓝牙方式连接，并将所监测到的信号变化显示在移动智能终端的频幕上。图1示出了本技术一个实施例中的感应器的俯视示意图，图2示出图1的感应器的侧视剖面示意图。其中，图1中的虚线示出了图2所示剖面的位置。另外，需要说明，图2的主要目的是以剖面图的形式来示出感应器的各个组成部分以及他们的位置关系，这幅图仅仅是示意性的，在具体尺寸上图2与图1并不是严格一致的。参考图1和图2，本实施例的感应器包括玻璃基板1、制作在基板1上的闸电极单元2、制作在基板1上的源漏通道单元3，以及盖体4(需说明的是，虽然盖体4在图2中被分成了三个部分，但实际上，这三个部分是连成一体的，只是在入口41和出口42的位置处留有两个圆孔)。所述盖体4扣在所述玻璃基板1上，使得盖体4和玻璃基板1之间形成空腔5，该空腔5就形成了微流道。闸电极(Gateelectrode，其中文名称也可译为栅电极)单元2和源漏通道单元3均处于所述微流道中。盖体4上留有入口41和出口42，用于注入和排出生物流体(例如唾液、电解液等)。其中，闸电极单元2包括制作在玻璃基板1上的金电极片，该金电极片(即闸电极G)包括位于所述微流道内的闸电极部21和延伸到微流道外的延伸部22。闸电极部21的表面使用铂纳米粒子23处理过，铂纳米粒子处理后的闸电极部21上再沉积一层含有葡萄糖氧化酶24的有机晶体25，该有机晶体25可以是壳聚糖(Chitosan)。在其他实施例中，所述金电极片也可以用铂电极片或者银电极片替代。所述玻璃基板也可以用聚合物基板替代，例如：聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylenenaphthalate，缩写为PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非介入性检测的便携式感应器，其特征在于，包括基板、制作在基板上的闸电极单元、制作在基板上的源漏通道单元以及盖体；盖体和基板之间形成作为微流道的空腔，并且，所述闸电极单元的一部分处于所述微流道中，所述源漏通道单元的一部分处于所述微流道中。

【技术特征摘要】
1.一种用于非介入性检测的便携式感应器，其特征在于，包括基板、制作在基板上的闸电极单元、制作在基板上的源漏通道单元以及盖体；盖体和基板之间形成作为微流道的空腔，并且，所述闸电极单元的一部分处于所述微流道中，所述源漏通道单元的一部分处于所述微流道中。2.根据权利要求1所述的便携式感应器，其特征在于，所述闸电极单元包括制作在基板上的电极片，该电极片包括位于所述微流道内的闸电极部和延伸到微流道外的延伸部。3.根据权利要求2所述的便携式感应器，其特征在于，所述闸电极部的表面使用铂纳米粒子处理并在其上沉积有感应物料，所述感应物料是能与特定生物流体发生作用并使得所述感应器产生与该特定生物流体中的一种或多种特定物质的含量相关的感应信号的物料。4.根据权利要求3所述的便携式感应器，其特征在于，所述感应物料是含有葡萄糖氧化酶的有机晶体，所述特定生物流体是唾液。5.根据权利要求3所述的便携式感应器，其特征在于，所述特定生物流体是尿酸或者乳酸。6.根据权利要求1所述的便携式感应器，其特征在于，所述源漏通道单元包括分别作为源电极和漏电极的两个电极片，作为源电极的电极片包括位于微流道内部的源电极部以及延伸至微流道外的源电极延伸部，作为漏电极的电极片包括位于微流道内部的漏电极部以及延伸至微流道外的漏电极延伸部。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：计旭东，刘浩远，任晓辰，蔡东燊，陈国樑，冯宪平，翟鹏，
申请(专利权)人：港大科桥有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港,81