一种可限刺入深度的钨合金微针电极、其制备方法和血糖监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种可限刺入深度的钨合金微针电极、其制备方法和血糖监测装置。本发明专利技术凸台区则可以增加微针本体进入皮肤的阻力，使微针无法进一步刺入皮肤。通过凸台区的设置，本发明专利技术可以有效控制微针电极刺入皮肤的深度，避免微针电极刺入皮肤过深而带来感染、过敏等问题，提高检测设备的安全性和舒适性。

Tungsten alloy micro needle electrode capable of limiting puncture depth, preparation method and blood sugar monitoring device thereof

The invention discloses a tungsten alloy micro needle electrode capable of limiting penetration depth, a preparation method thereof and a blood sugar monitoring device. The lug boss of the invention can increase the resistance of the micro needle body into the skin so that the micro needle can not further penetrate into the skin. The boss of the setting of the area, the invention can effectively control the micro needle electrode into the depth of the skin, avoid micro needle electrode into the skin deep and cause problems such as infection and allergy testing equipment, improve safety and comfort.

【技术实现步骤摘要】
一种可限刺入深度的钨合金微针电极、其制备方法和血糖监测装置
本专利技术涉及生化分析
，具体涉及一种可限刺入深度的钨合金微针电极、其制备方法和血糖监测装置。
技术介绍
微针（Microneedles）一般指通过微细加工工艺制作的，尺寸在微米级，直径在30～80Lm，长度100Lm以上呈针状的结构，材料可以为硅、聚合物、金属等。微针在生物医学领域有广泛的应用，例如用于生物医学测量系统，药物传输系统及微量采样分析系统等。微针不但体积微小，而且在性能上具有常规方法所不可比拟的特性——精确，无痛，高效，便利。这极大促进了生物医学的发展，使该领域的仪器更具人性化。微针可以轻易穿透人体皮肤角质层，进入表皮层而不影响真皮层的神经组织，所以可以实现无痛给药、无痛检测。相比于聚合物的微针，金属微针具有优良的力学性能，有足够的硬度能轻易刺入皮肤而不弯折，相比于硅材料微针，金属微针表现更好的韧性，不容易脆断，而且金属微针生产成本较低。金属微针有良好的导电性，金属微针作为电极，人体表皮层组织液作为电解液，形成闭合回路，可用于人体皮肤电信号的提取，或是表面修饰的金属微针可电催化葡萄糖，用于检测人体葡萄糖含量。但现有的微针其针体过于细长，容易刺入皮肤过深而造成创口过敏、感染并带来疼痛感。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种可避免刺入皮肤过深的微针电极。本专利技术的目的通过以下技术实现：一种可限刺入深度的微针电极，包括微针本体，所述微针本体包括设置在其前端的针尖区，还包括设置在针尖区后端的半径大于针尖区的凸台区。本专利技术中，针尖区用于刺入皮肤，与血液等体验进行反应，获得相应的电信号。而半径大于针尖的凸台区则可以增加微针本体进入皮肤的阻力，使微针无法进一步刺入皮肤。通过凸台区的设置，本专利技术可以有效控制微针电极刺入皮肤的深度，避免微针电极刺入皮肤过深而带来感染、过敏等问题，提高检测设备的安全性和舒适性。进一步的，凸台区与针尖区之间还设有过渡区；所述过渡区的半径沿针尖区一端向凸台区一端逐渐增加。过渡区的设置可以降低针尖区进入皮肤的阻力，并可确保针尖区进入皮肤的角度。除此以外，过渡区还可避免针尖区与凸台区的连接处成为赢利点，提高针尖区的强度，防止针尖区断裂、损坏。进一步的，所述微针本体由铂、银、金、铜、钨、铱、锡中的至少一种材料构成。优选的，所述微针本体由钨铜合金构成或银铱合金或银锡合金构成。更进一步的，所述针尖区和过渡区表面覆盖有敏感层。敏感层和微针本体的材料可以根据检测的类型和性质进行设定。优选的，所述针尖区和过渡区表面覆盖有敏感层；所述敏感层为对葡萄糖敏感的电极活性材料。所述对葡萄糖敏感的电极活性材料可以选用任意一种现有技术实现。本专利技术还提供一种制备微针电极的方法，包括如下工序：S1.提供一微针本体材料作为阳极，提供一阴极；S2.提供一pH为8-10的蚀刻液，并向蚀刻液中添加表面活性剂；S3.将阳极和阴极浸没于蚀刻液中，对阳极施加第一电流，进行第一次蚀刻，获得针尖区；S4.对阳极施加第二电流，进行第二次蚀刻，获得过渡区和凸台区；所述第二电流小于第一电流。将阳极和阴极浸没在蚀刻液中，对阳极通入电流，便可在阳极上蚀刻出微针。本专利技术特别在蚀刻液中添加表面活性剂，在电流较高的条件下，阳极蚀刻速度较快，可以蚀刻出微针本体前端较细长的针尖区；随后的第二次蚀刻电流减弱，表面活性剂对时刻速度的促进效果下降，时刻速度下降，形成了较粗的凸台区和过渡区。进一步的，所述微针本体材料为钨铜合金；所述阴极为铂电极。更进一步的，所述蚀刻液中包括0.2-0.8M浓度的氢氧化钾或氢氧化钠；所述蚀刻液中还包括2g/L-20g/L的阴离子型表面活性剂；所述第一电流的强度为0.3-0.6A；所述第二电流的强度为0.1-0.3A；所述第一次蚀刻的时间为30-60S；所述第二次蚀刻的时间为20-40S。本专利技术对蚀刻的条件以及蚀刻液的成分进行优化，以缩短蚀刻的时间，并确保过渡区可以平滑地连接针尖区和凸台区。本专利技术还提供一种包含有所述的微针电极的血糖检测装置。附图说明图1是本专利技术微针电极的电镜图。图2是对比例微针电极的电镜图。图3是本专利技术另一实施例的微针电极的电镜图。图4是本专利技术另一实施例的微针电极的电镜图；图5是本专利技术微针电极的结构示意图。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本专利技术作进一步详细描述：实施例1本实施例提供一种可限刺入深度的微针电极，如图1和图5，包括微针本体，所述微针本体包括设置在其前端的针尖区1，还包括设置在针尖区后端的半径大于针尖区的凸台区2。进一步的，凸台区与针尖区之间还设有过渡区3；所述过渡区的半径沿针尖区一端向凸台区一端逐渐增加。进一步的，所述微针本体由钨铜合金构成。进一步的，所述针尖区和过渡区表面覆盖有敏感层；所述敏感层为对葡萄糖敏感的电极活性材料。实施例2本实施例提供一种可限刺入深度的微针电极，包括微针本体，所述微针本体包括设置在其前端的针尖区，还包括设置在针尖区后端的半径大于针尖区的凸台区。进一步的，凸台区与针尖区之间还设有过渡区；所述过渡区的半径沿针尖区一端向凸台区一端逐渐增加。进一步的，所述微针本体由铜材料构成。进一步的，所述针尖区和过渡区表面覆盖有敏感层；所述敏感层为对酒精敏感的电极活性材料。实施例3本实施例提供一种可限刺入深度的微针电极，包括微针本体，所述微针本体包括设置在其前端的针尖区，还包括设置在针尖区后端的半径大于针尖区的凸台区。进一步的，凸台区与针尖区之间还设有过渡区；所述过渡区的半径沿针尖区一端向凸台区一端逐渐增加。进一步的，所述微针本体由铂、银、金、铜、钨中的任意一种材料构成。实施例4本实施例提供一种制备如实施例1微针电极的方法，包括如下工序：S1.提供一微针本体材料作为阳极，提供一阴极；S2.提供一的蚀刻液，并向蚀刻液中添加表面活性剂；S3.将阳极和阴极浸没于蚀刻液中，对阳极施加第一电流，进行第一次蚀刻，获得针尖区；S4.对阳极施加第二电流，进行第二次蚀刻，获得过渡区和凸台区；所述第二电流小于第一电流。所述微针本体材料为钨铜合金的细丝（直径0.3mm）；所述阴极为铂电极。所述蚀刻液中包括0.5M浓度的氢氧化钾或氢氧化钠；所述蚀刻液中还包括12g/L的十二烷基苯磺酸钠，温度为0.3mm；所述第一电流的强度为0.4A；所述第二电流的强度为0.2A；所述第一次蚀刻的时间为36s；所述第二次蚀刻的时间为30S。本实施例中钨针整体长度为300.5微米。而且距离针尖30微米处，形成一个凸台。增加表面活性剂的浓度可以增加凸台区的长度、降低针尖区的长度。实施例5本实施例提供一种制备如实施例1微针电极的方法，包括如下工序：S1.提供一微针本体材料作为阳极，提供一阴极；S2.提供一的蚀刻液，并向蚀刻液中添加表面活性剂；S3.将阳极和阴极浸没于蚀刻液中，对阳极施加第一电流，进行第一次蚀刻，获得针尖区；S4.对阳极施加第二电流，进行第二次蚀刻，获得过渡区和凸台区；所述第二电流小于第一电流。所述微针本体材料为钨铜合金的细丝（直径0.3mm）；所述阴极为铂电极。所述蚀刻液中包括0.3M浓度的氢氧化钾或氢氧化钠；所述蚀刻液中还包括12g/L的十二烷基苯磺酸钠，温度为0.3mm；所述第一电流的强度为0.4A；所述第二电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可限刺入深度的微针电极，包括微针本体，所述微针本体包括设置在其前端的针尖区，其特征在于：还包括设置在针尖区后端的半径大于针尖区的凸台区。

【技术特征摘要】
1.一种可限刺入深度的微针电极，包括微针本体，所述微针本体包括设置在其前端的针尖区，其特征在于：还包括设置在针尖区后端的半径大于针尖区的凸台区。2.根据权利要求1所述的微针电极，其特征在于：凸台区与针尖区之间还设有过渡区；所述过渡区的半径沿针尖区一端向凸台区一端逐渐增加。3.根据权利要求1或2所述的微针电极，其特征在于：所述微针本体由铂、银、金、铜、钨、铱、锡中的至少一种材料构成。4.根据权利要求1所述的微针电极，其特征在于：所述微针本体由钨铜合金构成或银铱合金或银锡合金构成。5.根据权利要求1或2所述的微针电极，其特征在于：所述针尖区和过渡区表面覆盖有敏感层。6.根据权利要求3所述的微针电极，其特征在于：所述针尖区和过渡区表面覆盖有敏感层；所述敏感层为对葡萄糖敏感的电极活性材料。7.一种制备微针电极的方法，包括如下工序：S1....

【专利技术属性】
技术研发人员：崔皓博，黄兴桥，
申请(专利权)人：惠州市力道电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44