The invention discloses a blood sugar electrochemical sensor based on a microneedle array, which comprises a microneedle array electrode, a reference electrode 1, a reference electrode 2 and a conductive electrochemical detection area storing biometrical molecules. Microneedle array electrodes penetrate into the skin, then rebound and withdraw from the skin, forming microporous arrays on the skin, then electrifying the positive and negative electrodes of blood sugar electroosmosis with reference electrode and microneedle array electrodes. Blood sugar molecules in human tissue fluid exude through the microporous array and are stored in the electrochemical detection area. Then microneedle array electrodes are used as working electrodes, and reference electrode 2 is used as electrodes. Biochemical reactions occur in the electrochemical detection area to generate response current and provide the current signal needed for blood sugar analysis. The electrochemical sensor for blood sugar does not need fingertip blood collection. It can avoid detection errors caused by improper blood collection operation, alleviate patients'pain, improve compliance, and realize the integration of microneedle puncture, blood sugar electroosmotic extraction and electrochemical detection devices.
【技术实现步骤摘要】
基于微针阵列的血糖电化学传感器
本专利技术涉及生物医学工程领域,具体涉及一种基于微针阵列的血糖电化学传感器。
技术介绍
随着生活水平的提高,人们对健康问题越来越重视。糖尿病是一种常见的临床疾病,其能引起多种并发症如视网膜病变、肾病、病足等的发生。血糖是诊断糖尿病的唯一标准,在糖尿病的治疗当中,也需要对血糖进行实时监测。所以,为了方便糖尿病患者的自我血糖检测,随着医疗技术的发展,出现了便携式家庭血糖仪,这类血糖仪采用基于试纸条的血糖电化学传感器,该血糖仪的检测原理是依据血糖仪在插入仪器的血糖试纸电极两端施加一定的恒定电压,该恒定电压可以通过恒电位仪实现。当被测血样吸入电极工作区后,试纸电极表面工作区内的葡萄糖氧化酶与血样中的葡萄糖发生氧化还原反应,经过快速的生化反应后,酶电极试纸产生响应电流,在单片机的控制下采集响应电流信号,从而计算出血糖浓度,并在仪器显示屏上显示结果。使用上述血糖仪,在检测血糖时需要进行指尖静脉取血,通过试纸条进行检测,对于老年糖尿病患者来说,其过程繁琐,容易操作不当;且对于需要长期监测血糖的患者而言,需要忍受长期的采血痛苦。虽然无损伤血糖仪已经问世,但其价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于微针阵列的血糖电化学传感器。其技术方案如下:一种基于微针阵列的血糖电化学传感器,包括:微针阵列电极、参比电极一、参比电极二以及储存有生物识别分子的导电电化学检测区,所述生物识别分子用于识别人体组织液中的血糖分子;所述微针阵列电极刺入皮肤,继而回弹、退出皮肤,在皮肤上形成微孔阵列,随后所述微针阵列电极作为血糖电渗所需的负极,所述参比电极一作为血 ...
【技术保护点】
1.一种基于微针阵列的血糖电化学传感器,其特征在于,包括:微针阵列电极、参比电极一、参比电极二以及储存有生物识别分子的导电电化学检测区,所述生物识别分子用于识别人体组织液中的血糖分子;所述微针阵列电极刺入皮肤,继而回弹、退出皮肤,在皮肤上形成微孔阵列,随后所述微针阵列电极作为血糖电渗所需的负极,所述参比电极一作为血糖电渗所需的正极,所述微针阵列电极和所述参比电极一通电,所述血糖分子通过所述微孔阵列渗出皮肤,所述血糖分子接触到所述电化学检测区,进而储存在所述电化学检测区中;所述电化学检测区含有葡萄糖氧化酶,所述微针阵列电极与所述参比电极二均与所述电化学检测区接触,所述微针阵列电极作为电化学检测所需的工作电极,所述参比电极二作为电化学检测所需的对电极,所述微针阵列电极和所述参比电极二通电,在所述电化学检测区发生生化反应,产生响应电流。
【技术特征摘要】
1.一种基于微针阵列的血糖电化学传感器,其特征在于,包括:微针阵列电极、参比电极一、参比电极二以及储存有生物识别分子的导电电化学检测区,所述生物识别分子用于识别人体组织液中的血糖分子;所述微针阵列电极刺入皮肤,继而回弹、退出皮肤,在皮肤上形成微孔阵列,随后所述微针阵列电极作为血糖电渗所需的负极,所述参比电极一作为血糖电渗所需的正极,所述微针阵列电极和所述参比电极一通电,所述血糖分子通过所述微孔阵列渗出皮肤,所述血糖分子接触到所述电化学检测区,进而储存在所述电化学检测区中;所述电化学检测区含有葡萄糖氧化酶,所述微针阵列电极与所述参比电极二均与所述电化学检测区接触,所述微针阵列电极作为电化学检测所需的工作电极,所述参比电极二作为电化学检测所需的对电极,所述微针阵列电极和所述参比电极二通电,在所述电化学检测区发生生化反应,产生响应电流。2.根据权利要求1所述的一种基于微针阵列的血糖电化学传感器,其特征在于,所述血糖电化学传感器还包括柔性基底,所述微针阵列电极、所述参比电极一和所述参比电极二均位于所述柔性基底上;所述微针阵列电极、所述参比电极一以及所述参比电极二的所述通电的具体实现过程为:所述柔性基底上有三个导电层,所述微针阵列电极、所述参比电极一以及所述参比电极二分别与一个所述导电层的一端连接,每个所述导电层的另一端各通过连接导线进而外接恒电位仪。3.根据权利要求2所述的一种基于微针阵列的血糖电化学传感器,其特征在于,所述储存有生物识别分子的导电电化学检测区具体为:储存有生物识别分子的导电弹性水凝胶;所述参比电极二围绕在所述微针阵列电极外围;所述参比电极一围绕在所述参比电极二外围;所述微针阵列电极与所述参比电极二均与所述电化学检测区接触,具体为:所述导电弹性水凝胶覆盖于所述微针阵列电极和所述参比电极二之上,所述微针...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋乐伦,王天云,易长青,高洁,
申请(专利权)人:中山大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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