一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置，人体皮肤表面的汗液中的葡萄糖分子在葡萄糖电极上被催化氧化，反应产生的响应电流通过连接器传到AFE芯片及其外围电路，经过信号调理后转换为电压信号，送入单片机最小系统进行模数转换，转换后的数据传输至NFC芯片及其外围电路；具有NFC模块的移动终端通过天线之间的电感耦合与NFC天线及NFC芯片及其外围电路发生无线数据交互以及能量传输，读取到包含葡萄糖浓度信息的电压转换数据。整个系统无需电池供电，所用的传感器采用了印刷电子工艺将葡萄糖电极加工在了柔性聚二甲基硅氧烷基底上，柔性可弯折，具有良好的工作特性，具备较为广阔的应用前景。

A Wireless Passive Flexible Sensor for Sweat Glucose Detection

The invention discloses a wireless passive flexible sensor device for sweat glucose detection. The glucose molecule in sweat on human skin surface is catalyzed and oxidized on the glucose electrode. The response current generated by the reaction is transmitted to the AFE chip and its peripheral circuit through a connector. After signal conditioning, it is converted into a voltage signal and sent to the minimum system of single chip computer for analog-to-digital conversion. The exchanged data are transmitted to the NFC chip and its peripheral circuit; the mobile terminal with NFC module reads the voltage conversion data including glucose concentration information through the inductive coupling between the antennas, the wireless data interaction and energy transmission between the NFC antenna and the NFC chip and its peripheral circuit. The whole system does not need battery power supply. The sensor used in this system uses printed electronic technology to process the glucose electrode on flexible polydimethylsiloxane base, which is flexible and flexible. It has good working characteristics and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置及方法
本专利技术涉及一种无线无源的电化学检测技术，尤其涉及一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置及方法。
技术介绍
汗液是人体体表分泌的常见液体，是一个较为复杂的液体环境，含有诸如葡萄糖等与人体生理特征相关的物质。这些物质包含着丰富的生理信息，通过对汗液中的这些物质的分析，就可以实现对人体运动状态和健康状况的无创监测。汗液中的葡萄糖浓度和血液中的葡萄糖浓度存在一定的相关性，通过检测汗液中的葡萄糖浓度，可以在一定程度上去对应血糖浓度，实现血糖的无创监测。目前关于可穿戴汗液葡萄糖检测，国内外已经有了一些相关的研究。但是，已经报道的可穿戴汗液葡萄糖传感装置几乎都是采用电池供电，运用蓝牙通信技术进行数据传输，这些装置由于电池的限制，无法做到进一步的小型化，柔性化，和集成化，无法给人无感且舒适的贴皮式穿戴体验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述的设备存在的问题，提供一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置及方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置，包括可重复使用的电路和可更换的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置，其特征在于，包括可重复使用的电路和可更换的电极两个部分，其中可重复使用的电路部分包括第一基底(7)和加工在第一基底(7)上且依次相连的NFC天线(1)、NFC芯片及其外围电路(2)、单片机最小系统(3)、AFE芯片及其外围电路(4)、连接器(5)；可更换的电极部分为葡萄糖电极(6)；葡萄糖电极(6)安装到连接器(5)上，将该传感装置放置于人体体表皮肤上时，人体体表皮肤汗液中的葡萄糖分子在葡萄糖电极(6)上被催化氧化，反应产生的响应电流通过连接器(5)传到AFE芯片及其外围电路(4)，经过信号调理后转换为电压信号，送入单片机最小系统(3)进行模数...

【技术特征摘要】
1.一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置，其特征在于，包括可重复使用的电路和可更换的电极两个部分，其中可重复使用的电路部分包括第一基底(7)和加工在第一基底(7)上且依次相连的NFC天线(1)、NFC芯片及其外围电路(2)、单片机最小系统(3)、AFE芯片及其外围电路(4)、连接器(5)；可更换的电极部分为葡萄糖电极(6)；葡萄糖电极(6)安装到连接器(5)上，将该传感装置放置于人体体表皮肤上时，人体体表皮肤汗液中的葡萄糖分子在葡萄糖电极(6)上被催化氧化，反应产生的响应电流通过连接器(5)传到AFE芯片及其外围电路(4)，经过信号调理后转换为电压信号，送入单片机最小系统(3)进行模数转换，转换后的数据传输至NFC芯片及其外围电路(2)；具有NFC模块的移动终端通过天线之间的电感耦合与NFC天线(1)及NFC芯片及其外围电路(2)发生无线数据交互以及能量传输，读取到包含葡萄糖浓度信息的电压转换数据。2.根据权利要求1所述的一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置，其特征在于，将具有NFC模块的移动终端靠近NFC天线(1)在2cm以内，NFC芯片及其外围电路(2)就可以通过天线之间的电感耦合获取电能，给单片机最小系统(3)和AFE芯片及其外围电路(4)提供最高3.3V的电压。3.根据权利要求1所述的一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置，其特征在于，所述葡萄糖电极(6)在第二基底(61)采用印刷电子工艺印刷有对电极(62)、参比电极(63)和工作电极(64)。4.根据权利要求3所述的一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置，其特征在于，所述工作电极(64)上进行了多层修饰，从下而上依次是普鲁士蓝层(65)、传感层(66)、以及隔离层(67)。5.根据权利要求3所述的一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置，其特征在于，所述普鲁士蓝层(65)通过电化学方法沉积而成。6.根据权利要求3所述的一种用于汗液葡萄糖检测的无线无源柔性传感装置，其特征在于，所述传感层(66)的制作方法如下：将1wt％的壳聚糖溶解在质量分数为2％的醋酸溶液中，再加入2mg/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清君，程晨，许刚，卢妍利，刘朝阳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33