流体的检测器件及其制备方法、血管中血液的检测器件技术

本发明专利技术涉及流体的检测器件及其制备方法、血管中血液的检测器件。所述检测器件包括：衬底，所述衬底的材料为形状记忆材料；传感单元，所述传感单元包括至少一个电极，所述传感单元用于检测直接接触的流体的阻抗，所述传感单元设置于所述衬底上；其中，所述衬底能够通过改变自身的形状而配合流体检测。本发明专利技术的检测器件中衬底具有形状记忆功能，因而可通过二维器件的制备方法制备得到三维的、精细化的检测器件，在使用时，还可通过衬底形状的变化得到预定形状的检测器件以及实现检测器件在指定位置的固定，并通过传感单元完成对流体的阻抗的检测实现单一传感单元对流体的多种信号的检测，方法简单，效果好。

Fluid detection device and its preparation method, blood detection device in blood vessel

【技术实现步骤摘要】
流体的检测器件及其制备方法、血管中血液的检测器件
本专利技术涉及检测
，特别是涉及流体的检测器件及其制备方法、血管中血液的检测器件。
技术介绍
目前，关于人体血液电信号的测量大多是通过针管将血液抽出人体，然后放置在外部测量仪器进行监测，精准度高。但是，外部测量仪等设备昂贵，一般集中在大中型的综合性医院。为此，研究者们陆续开发了植入式血液检测器件。但是，现在使用的植入式血液检测器件大多属于热传导性器件，通过血液的热传导速率的变化，测量和分析血液的部分性质，能够植入血管内部进行血液电信号分析的器件相对较少。而对血液电信号进行测量和分析的难点主要有以下三个方面的问题：1、无法制备如管状等复杂形状的精细的电信号检测器件，导致检测器件的测量精度差，无法对血液进行高精度的监测；2、血管内部复杂，检测器件设计后无法完全贴合血管内壁，检测器件在血管内固定方式存在一定难度；3、目前血液电信号测定的方式单一，无法对血液内的各种性质进行综合的测量。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述血液电信号的检测问题，提供一种流体的检测器件及其制备方法、血管中血液的检测器件；该检测器件中衬底具有形状记忆功能，因而可通过二维器件的制备方法制备得到三维的、精细化的检测器件，在使用时，还可通过衬底形状的变化得到预定形状的检测器件以及实现检测器件在指定位置的固定，并通过传感单元完成对流体的阻抗的检测实现单一传感单元对流体的多种信号的检测，方法简单，效果好。一种流体的检测器件，所述检测器件包括：衬底，所述衬底的材料为形状记忆材料；传感单元，所述传感单元用于与流体接触并检测所述流体的阻抗，所述传感单元形成于所述衬底上，所述传感单元包括叉指电极；其中，所述衬底能够通过改变自身的形状而配合流体检测。在其中一个实施例中，所述电极包括叉指电极。在其中一个实施例中，所述叉指电极的材料包括导电聚合物、金属材料、金属浆料、碳基导电材料中的一种。在其中一个实施例中，所述叉指电极的电极对的对数为3～4对。在其中一个实施例中，所述叉指电极的叉指深度为d，相邻两电极线的间距为D，其中，d＝D，偏移距离为0。在其中一个实施例中，所述形状记忆材料包括形状记忆合金、形状记忆聚合物中的一种。在其中一个实施例中，所述形状记忆材料为光致型形状记忆材料，所述光致型形状记忆材料在100nm～450nm的波长范围内发生形状改变；或者所述形状记忆材料为热致型形状记忆材料，所述热致型形状记忆材料在0℃～200℃的温度范围内发生形状改变；或者所述形状记忆材料为化学感应型形状记忆材料，所述化学感应型形状记忆材料在1.0～12.0的pH值范围内发生形状改变。在其中一个实施例中，所述传感单元设置有外接端口，所述外接端口用于连接外部设备。上述流体的检测器件可以深入如血管等复杂环境中，在指定位置通过衬底形状的改变而进行固定，并在固定位置通过传感单元对流体的阻抗进行不同模型的检测，不仅解决了目前在血管等复杂环境中检测器件固定难度大的问题，还可实现单一传感单元对流体的多种信号的检测。同时，通过衬底的形状记忆功能，可先以片状等二维结构的衬底为基础制备得到三维的、精细化的检测器件，还可以通过衬底的形状的变化得到如管状等复杂形状的检测器件，解决了无法制备管状等复杂形状的检测器件的缺陷。一种如上述的流体的检测器件的制备方法，所述制备方法包括：提供衬底，所述衬底的材料为形状记忆材料；在所述衬底上形成传感单元，所述传感单元包括至少一个电极，得到检测器件。在其中一个实施例中，所述衬底呈片状。在其中一个实施例中，所述传感单元的形成方法包括3D打印法、物理沉积法、化学沉积法、转印法中的一种。上述制备方法不仅可以制备得到精细化的检测器件，而且方法简单，工艺成熟，适用于大规模生产制造。一种血管中血液的检测器件，包括如上述的流体的检测器件。在其中一个实施例中，所述检测器件在血管中对血液进行检测时的长度小于等于3.14cm，厚度小于等于200μm。在其中一个实施例中，所述叉指电极的电极线长度L大于0小于等于1cm，电极线宽度W为20μm～200μm。在其中一个实施例中，所述叉指电极的叉指深度d为20μm～200μm，相邻两电极线的间距D为20μm～200μm，其中，d＝D，偏移距离为0。在其中一个实施例中，所述光致型形状记忆材料在360nm～450nm的波长范围内发生形状改变；所述热致型形状记忆材料在35℃～450℃的温度范围内发生形状改变；所述化学感应型形状记忆材料在2.0～5.0的pH值范围内发生形状改变。利用上述血管中血液的检测器件可以在指定位置获得血液中血浆、血红细胞等一系列成分的指标，以及局部血液的流速、血脂、电解质等非宏观的指标。附图说明图1为本专利技术的检测器件的示意图；图2为电极对为1对时的电场等势线分布图；图3为电极对为2对时的电场等势线分布图；图4为电极对为3对时的电场等势线分布图；图5为叉指电极偏移距离为0的示意图；图6为叉指电极偏移距离为3mm的示意图；图7为叉指电极偏移距离为6mm的示意图；图8为双叉指的叉指电极的结构示意图；图9为双叉指的叉指电极的结构示意图；图10为血液三元件模型示意图。图中，1、衬底；2、传感单元；3、外接端口。具体实施方式以下将对本专利技术提供的流体的检测器件及其制备方法、血管中血液的检测器件作进一步说明。在具有电阻和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。如图1所示，为本专利技术提供的流体的检测器件，用于检测流体的阻抗特性。具体的，所述检测器件包括：衬底1，所述衬底1的材料为形状记忆材料；传感单元2，所述传感单元2包括至少一个电极，所述传感单元2用于检测直接接触的流体的阻抗，所述传感单元2设置于所述衬底1上；其中，所述衬底1能够通过改变自身的形状而配合流体检测。具体的，在不同的流体的检测环境中，所述衬底1形变后的形状不同。如，在检测血管中的血液、工业软管中的溶液等各种管腔中的流体时，根据管腔形状，所述衬底1记忆的形状可以为平面状、圆筒状或其它可适应管腔的形状。在应用时，将所述检测器件机械送入管腔的指定位置，然后根据衬底1的发生形变的条件，通过外界施加该条件刺激衬底1，使衬底1改变自身的形状而在管腔内展开，发生形状改变。从而，使所述衬底1与所述管腔的内壁达到一定压力的贴合。因此，所述检测器件在管腔中与管腔的内壁固定牢固，不会因流体的流速增大等因素将检测器件带走。优选的，可将所述检测器件进行弯曲，以减小整个检测器件的截面，以便更好的放入管腔中。可以理解，所述检测器件送入管腔后，所述衬底1背离所述传感单元2的一侧表面与所述管腔的内壁贴合，从而，所述传感单元2可与流过衬底1的流体接触并检测流体的阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体的检测器件，其特征在于，所述检测器件包括：/n衬底，所述衬底的材料为形状记忆材料；/n传感单元，所述传感单元包括至少一个电极，所述传感单元用于检测直接接触的流体的阻抗，所述传感单元设置于所述衬底上；/n其中，所述衬底能够通过改变自身的形状而配合流体检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种流体的检测器件，其特征在于，所述检测器件包括：
衬底，所述衬底的材料为形状记忆材料；
传感单元，所述传感单元包括至少一个电极，所述传感单元用于检测直接接触的流体的阻抗，所述传感单元设置于所述衬底上；
其中，所述衬底能够通过改变自身的形状而配合流体检测。


2.根据权利要求1所述的流体的检测器件，其特征在于，所述电极包括叉指电极。


3.根据权利要求2所述的流体的检测器件，其特征在于，所述叉指电极的材料包括导电聚合物、金属材料、金属浆料、碳基导电材料中的一种。


4.根据权利要求2所述的流体的检测器件，其特征在于，所述叉指电极的电极对的对数为3～4对。


5.根据权利要求2所述的流体的检测器件，其特征在于，所述叉指电极的叉指深度为d，相邻两电极线的间距为D，其中，d＝D，偏移距离为0。


6.根据权利要求1所述的流体的检测器件，其特征在于，所述形状记忆材料包括形状记忆合金、形状记忆聚合物中的一种。


7.根据权利要求1所述的流体的检测器件，其特征在于，所述形状记忆材料为光致型形状记忆材料、热致型形状记忆材料、化学感应型形状记忆材料中的一种。


8.根据权利要求7所述的流体的检测器件，其特征在于，所述光致型形状记忆材料在100nm～450nm的波长范围内发生形状改变；
所述热致型形状记忆材料在0℃～200℃的温度范围内发生形状改变；
所述化学感应型形状记忆材料在1.0～12.0的pH值范围内发生形状改变。


9.根据权利要求1所述的流体的检测器件，其特征在于，所述传感单元设置有外接端口，所述外接端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，张柏诚，刘兰兰，陈颖，蒋晔，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33