一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统技术方案

本发明专利技术涉及一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，包括：封装机构采用多层封装层结构，用于保存传感系统的稳定性，封装机构内部设有第一空腔，通过第一空腔将封装机构分为第一封装层和第二封装层，第二封装层的厚度大于第一封装层厚度，第二封装层设有第二空腔；感光机构包括刺激性感光层和柔性感光层，用于实时监测体表液体变化，刺激性感光层设置在空腔内，与第一封装层贴合，柔性感光层和电极机构均设置在第二空腔内，柔性感光层贴合在第二空腔顶端，电极机构贴合在第二空腔底端；蛋白粘性基底设置在封装机构底部，用于与人体表面贴合；本发明专利技术能够避免接触后的造成免疫反应和经常更换电池，且实时监测环境和体表液体的变化。

A flexible wireless integrated skin vision sensor system for human body surface fluid analysis

【技术实现步骤摘要】
一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统
本专利技术涉及植入式医疗发电机
，特别是涉及一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统。
技术介绍
目前，市场上许多皮肤接触式电子器件，包括：皮肤电极、智能手表(监控心跳)或可穿戴汗液分析仪，这种皮肤接触式电子器件的主要结构和原理为：测量人体电生理信号，肌电、心电等，但是缺少对人体分泌汗液中包含的多种化学物质的测量(如血糖、电解质、乳酸等)；其中，少量已有的对汗液进行测量的可穿戴设备，都是基于电化学原理进行测量，没有有效利用多种液体的光学性质。其中，现有的皮肤接触式电子器件存在一定的缺点或不足：基于电化学原理的分析需要耗能，需求大量电能实现长期在体测量；并且，各种电化学分析所需的关键反应试剂(如分析血糖所需的氧化还原催化剂)受环境温度，体表酸碱度等影响极大，不适合长期稳定测量，需经常替换；此外，已有的皮肤接触式电子器件往往受限于能源与无线通讯需求，整体较大，无法稳定长期贴敷于皮肤表面，需要腕带等辅助手段进行固定，易导致人体皮肤过敏等现象。
技术实现思路
针对现有技术的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，能够避免接触后的造成免疫反应和经常更换电池的问题，并且对外界环境变化和体表液体变化的实时高精度监测。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，包括：封装机构、感光机构、电极机构和蛋白粘性基底；所述封装机构采用多层封装层结构，用于保存所述传感系统的稳定性，所述封装机构内部设有第一空腔，通过所述第一空腔将所述多层封装层结构分为第一封装层和第二封装层，所述第二封装层的厚度大于第一封装层厚度，所述第二封装层设有第二空腔；所述感光机构用于实时监测体表液体变化，所述感光机构包括刺激性感光层和柔性感光层，所述刺激性感光层设置在所述空腔内，与所述第一封装层贴合，所述柔性感光层和所述电极机构均设置在所述第二空腔内，所述柔性感光层贴合在所述第二空腔顶端，所述电极机构贴合在所述第二空腔底端；所述蛋白粘性基底设置在所述封装机构底部，用于与人体表面贴合。进一步地，所述封装机构设有多个孔洞，所述孔洞用于供人体的体表液体流进或流出。进一步地，所述封装机构通过硅油制备而成。进一步地，所述封装机构的厚度不超过450微米。进一步地，所述第一空腔的厚度不超过200微米进一步地，所述刺激性感光层为通过聚二甲基硅氧烷制备而成。进一步地，所述柔性感光层通过3-己基噻吩聚合物制备而成。进一步地，所述电极机构包括无线读取线圈和叉指电极，所述无线读取线圈与所述叉指电极一体集成。进一步地，所述无线读取线圈通过铜和二氧化硅制备而成。进一步地，所述蛋白粘性基底为粘性生物兼容蛋白基底，所述粘性生物兼容蛋白基底通过将蚕丝蛋白、蜘蛛丝蛋白、节支弹性蛋白、甘油、氯化钙和去离子水按照预设比例制备而成。由于上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：1)本专利技术的一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，由人体生物兼容材料组成，接触人体皮肤后不会造成免疫反应；2)本专利技术的一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，系统中包括蛋白粘性基底，其自身具有粘性，可牢固贴附于人体表面采集人体表面电生理信号，监测人体生理状态的实时变化情况；3)本专利技术的一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，系统中包括集成的无线通讯线圈具有无线读取传感器信号的的功能，且通过无线传输为系统提供能源，避免了经常更换电池的问题；4)本专利技术的一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，系统中包括柔性感光传感器与可定制光学元件，两者一起能够实现对外界环境变化和体表液体变化的实时高精度监测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1是本专利技术实施例提供的分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统的剖视图；图3是本专利技术实施例提供的分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统的透光性实验结果示意图；图4是本专利技术实施例提供的分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统的稳定性实验结果示意图；图5是本专利技术实施例提供的分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统的钠离子浓度实验结果示意图；其中，1-封装机构，2-感光机构，3-电极机构，4-蛋白粘性基底，11-第一空腔，12-第二空腔，13-孔洞，21-刺激性感光层，22-柔性感光层。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、机构或特性。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。实施例一本实施例一提供一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，结合图1和图2所示，封装机构1、感光机构2、电极机构3和蛋白粘性基底4；所述封装机构1采用多层封装层结构，用于保存所述传感系统的稳定性，所述封装机构1内部设有第一空腔11，通过所述第一空腔11将所述多层封装层结构分为第一封装层和第二封装层，所述第二封装层的厚度大于第一封装层厚度，所述第二封装层设有第二空腔12；所述感光机构2用于实时监测体表液体变化，所述感光机构2包括刺激性感光层21和柔性感光层22，所述刺激性感光层21设置在所述空腔11内，与所述第一封装层贴合，所述柔性感光层22和所述电极机构3均设置在所述第二空腔12内，所述柔性感光层22贴合在所述第二空腔12顶端，所述电极机构3贴合在所述第二空腔12底端；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，其特征在于，包括：封装机构(1)、感光机构(2)、电极机构(3)和蛋白粘性基底(4)；/n所述封装机构(1)采用多层封装层结构，用于保存所述传感系统的稳定性，所述封装机构(1)内部设有第一空腔(11)，通过所述第一空腔(11)将所述多层封装层结构分为第一封装层和第二封装层，所述第二封装层的厚度大于第一封装层厚度，所述第二封装层设有第二空腔(12)；/n所述感光机构(2)用于实时监测体表液体变化，所述感光机构(2)包括刺激性感光层(21)和柔性感光层(22)，所述刺激性感光层(21)设置在所述空腔(11)内，与所述第一封装层贴合，所述柔性感光层(22)和所述电极机构(3)均设置在所述第二空腔(12)内，所述柔性感光层(22)贴合在所述第二空腔(12)顶端，所述电极机构(3)贴合在所述第二空腔(12)底端；/n所述蛋白粘性基底(4)设置在所述封装机构(1)底部，用于与人体表面贴合。/n

【技术特征摘要】
1.一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，其特征在于，包括：封装机构(1)、感光机构(2)、电极机构(3)和蛋白粘性基底(4)；
所述封装机构(1)采用多层封装层结构，用于保存所述传感系统的稳定性，所述封装机构(1)内部设有第一空腔(11)，通过所述第一空腔(11)将所述多层封装层结构分为第一封装层和第二封装层，所述第二封装层的厚度大于第一封装层厚度，所述第二封装层设有第二空腔(12)；
所述感光机构(2)用于实时监测体表液体变化，所述感光机构(2)包括刺激性感光层(21)和柔性感光层(22)，所述刺激性感光层(21)设置在所述空腔(11)内，与所述第一封装层贴合，所述柔性感光层(22)和所述电极机构(3)均设置在所述第二空腔(12)内，所述柔性感光层(22)贴合在所述第二空腔(12)顶端，所述电极机构(3)贴合在所述第二空腔(12)底端；
所述蛋白粘性基底(4)设置在所述封装机构(1)底部，用于与人体表面贴合。


2.据权利要求1所述的一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，其特征在于，所述封装机构(1)设有多个孔洞(13)，所述孔洞(13)用于供人体的体表液体流进或流出。


3.根据权利要求2所述的一种分析人体表液的柔性无线集成皮肤视觉传感系统，其特征在于，所述封装机构(1)通过硅油制备而成。


4.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶虎，张瑜伽，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31