口腔原位柔性检测装置及其制造方法制造方法及图纸

本公开涉及一种口腔原位柔性检测装置及其制造方法。通过将第一检测模块、第二检测模块、处理模块、药物储存模块的有机结合，将检测到的生物体的上下颌牙列之间的压力信号转化为第一电信号，在确定第一电信号的电压值超过电压阈值的情况下控制药物储存模块释放所存储的药物，以及对生物体的唾液中的目标离子进行检测，得到第二电信号，根据第二电信号得到目标离子的浓度。该口腔原位柔性检测装置利用一体成型的工艺，能够与生物体的牙列紧密贴合，实现通过监测唾液中的目标离子对身体状况及时预警的同时，能够在紧急情况下，实现药物的释放，快速精准给药，解决现有技术中存在的由于给药时间延迟导致的病情恶化、猝死等技术问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
口腔原位柔性检测装置及其制造方法


[0001]本公开涉及柔性电子技术与生物医学工程交叉研究领域，尤其涉及一种口腔原位柔性检测装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]目前所采用的体外唾液离子检测方式需获取和保存唾液，会使参考测量值与实际值会存在差异。且由于体外唾液离子检测方式主要采用电化学原理，但是唾液样品的采集及保存且需要测量多个时间点的唾液离子浓度值，费时费力。
[0003]且由于口腔环境的复杂性，空间有限；口腔内的潮湿环境；咀嚼和说话引起的唇颊舌的运动；生物体产生的唾液会被吞咽、吸收到体内等因素增加了将生物传感器集成到口腔中的难度，并且集成到口腔中的生物传感器的生物相容性需要有更高的要求，因此，给实时原位检测唾液中离子等生物标志物的浓度带来非常大的挑战。相关技术中，仅将口内生物传感器与口腔器件简单的组装在一起，通过将口内生物传感器的电极通过电线或感应线圈等与外部设备相连后，对检测得到的信号作进一步处理、转换，在此过程中，检测得到的信号容易存在失真问题。而且部分口腔器件(如牙托)体积大，与口腔内组织贴合度不好，佩戴不适；口内传感器需要大型设备支持，使用不方便。另一方面，口内生物传感器与口腔器件的简单组装也无法满足用户的多样化需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开提出了一种口腔原位柔性检测装置及其制造方法。
[0005]根据本公开的一方面，提供了一种口腔原位柔性检测装置，所述装置包括：
[0006]柔性基底，所述柔性基底的形状与生物体的牙列的形状相匹配，以使所述装置佩戴在生物体的牙列上，
[0007]第一检测模块，位于所述柔性基底上与所述生物体的牙列的面对应的第一区域，用于检测所述生物体的上下颌牙列之间的压力信号，将所述压力信号转化为第一电信号，并将所述第一电信号发送至处理模块；
[0008]第二检测模块，位于所述柔性基底上与所述生物体的唾液腺相对的第二区域，用于对所述生物体的唾液中的目标离子进行检测，得到第二电信号，并将所述第二电信号发送至处理模块；
[0009]处理模块，位于所述柔性基底上与所述生物体的牙列相对应的第三区域，通过连接导线与所述第一检测模块、所述第二检测模块连接，用于在确定所述第一电信号的电压值超过电压阈值的情况下控制药物储存模块释放所存储的药物，以及根据所述第二电信号得到所述目标离子的浓度，监测身体状况，实现及时预警，以及在紧急情况下快速精准给药；
[0010]电源模块，位于所述柔性基底上与所述生物体的牙列相对应的第四区域，通过连接导线与所述第二检测模块、所述处理模块连接，用于为所述装置供电；
[0011]封装层，所述封装层的形状与所述生物体的牙列的形状相匹配，用于封装所述柔性基底、所述连接导线、所述第一检测模块、所述第二检测模块、所述处理模块、所述电源模块；
[0012]药物储存模块，通过连接导线与所述处理模块连接，位于所述封装层上与所述生物体的口腔给药位置相对应的区域，用于在所述处理模块的控制下，释放所存储的药物。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述装置还包括与所述电源模块通过连接导线连接的加热模块，所述处理模块包括控制子模块，所述封装层还用于封装所述加热模块，
[0014]所述控制子模块，在确定所述第一电信号的电压值超过电压阈值的情况下，启动所述加热模块；
[0015]所述加热模块，用于在启动后对所述药物储存模块的保险丝进行加热；
[0016]所述药物储存模块包括壳体、保险丝、弹性连接件，所述壳体包括上壳体、下壳体，所述上壳体、所述下壳体通过所述保险丝、所述弹性连接件连接在一起形成所述壳体，并在所述壳体内部形成用于储存所述药物的腔体，在所述保险丝被所述加热模块加热熔断时，在所述弹性连接件的作用下所述上壳体和所述下壳体部分断开连接，释放所述腔体中的药物。
[0017]在一种可能的实施方式中，所述加热模块包括电阻丝，
[0018]所述下壳体内部设置有通道，所述上壳体上与所述通道的开口处对应的第一位置设置有连接部，所述保险丝安装于所述通道中且所述保险丝的一端固定在所述通道中、所述保险丝的另一端固定在所述连接部上，所述电阻丝缠绕在所述保险丝上；
[0019]所述弹性连接件，设置在所述上壳体和所述下壳体上与所述连接部相对的第二位置，将所述上壳体和所述下壳体在所述第二位置固定连接在一起。
[0020]在一种可能的实施方式中，所述第二检测模块至少包括：工作电极、参比电极、对电极，所述工作电极、参比电极、对电极平铺设置在所述柔性基底上，
[0021]所述工作电极与所述参比电极形成测量回路，用于测量所述目标离子在所述工作电极上进行电化学反应过程中所产生的第二电信号，
[0022]所述工作电极与所述对电极形成极化回路，用于稳定所述测量回路对所述第二电信号的测量过程。
[0023]在一种可能的实施方式中，所述第二检测模块与生物体的唾液相接触的表面设置有第一选择透过性膜，所述第一选择性透过膜用于防止所述工作电极、参比电极、对电极的材料进入所述生物体的唾液中。
[0024]在一种可能的实施方式中，所述工作电极包括导电聚合物层，所述导电聚合物层用于与所述目标离子发生电化学反应，产生所述第二电信号。
[0025]在一种可能的实施方式中，所述工作电极还包括在所述第一选择透过性膜与所述导电聚合物层之间设置的第二选择透过性膜，所述第二选择透过性膜用于通过所述生物体的唾液中的目标离子，以供所述工作电极对所述目标离子进行检测。
[0026]在一种可能的实施方式中，所述工作电极在所述柔性基底所在的平面上的投影形状包括圆形，所述参比电极在所述柔性基底所在的平面上的投影形状包括圆形，所述对电极在所述柔性基底所在的平面上的投影形状包括半环形，所述工作电极位于所述参比电极和所述对电极中间，所述对电极围绕在所述工作电极周围。
[0027]在一种可能的实施方式中，所述装置还包括无线传输模块，通过连接导线与所述处理模块、所述电源模块连接，用于将所述目标离子的浓度发送至终端。
[0028]根据本公开的另一方面，提供了一种口腔原位柔性检测装置的制造方法，用于制造上述装置，所述方法包括：
[0029]根据生物体的牙弓曲线，制作与所述牙弓曲线的形状相匹配的柔性基底，在所述柔性基底上沉积第一金属层；
[0030]按照预设图案对所述第一金属层进行刻蚀处理，形成所述装置的连接导线，
[0031]在所述柔性基底的第一区域安装第一检测模块，所述第一检测模块用于检测所述生物体的上下颌牙列之间的压力信号，将所述压力信号转化为第一电信号并发送至处理模块；
[0032]在所述柔性基底的第二区域制造第二检测模块，所述第二检测模块用于对所述生物体的唾液中的目标离子进行检测，得到第二电信号并发送至处理模块；
[0033]在所述柔性基底的第三区域安装处理模块，所述处理模块根据所述第二电信号得到所述目标离子的浓度，以及在确定所述第一电信号的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种口腔原位柔性检测装置，其特征在于，所述装置包括：柔性基底，所述柔性基底的形状与生物体的牙列的形状相匹配，以使所述装置佩戴在生物体的牙列上，第一检测模块，位于所述柔性基底上与所述生物体的牙列的面对应的第一区域，用于检测所述生物体的上下颌牙列之间的压力信号，将所述压力信号转化为第一电信号，并将所述第一电信号发送至处理模块；第二检测模块，位于所述柔性基底上与所述生物体的唾液腺相对的第二区域，用于对所述生物体的唾液中的目标离子进行检测，得到第二电信号，并将所述第二电信号发送至处理模块；处理模块，位于所述柔性基底上与所述生物体的牙列相对应的第三区域，通过连接导线与所述第一检测模块、所述第二检测模块连接，用于在确定所述第一电信号的电压值超过电压阈值的情况下控制药物储存模块释放所存储的药物，以及根据所述第二电信号得到所述目标离子的浓度；电源模块，位于所述柔性基底上与所述生物体的牙列相对应的第四区域，通过连接导线与所述第二检测模块、所述处理模块连接，用于为所述装置供电；封装层，所述封装层的形状与所述生物体的牙列的形状相匹配，用于封装所述柔性基底、所述连接导线、所述第一检测模块、所述第二检测模块、所述处理模块、所述电源模块；药物储存模块，通过连接导线与所述处理模块连接，位于所述封装层上与所述生物体的口腔给药位置相对应的区域，用于在所述处理模块的控制下，释放所存储的药物。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述电源模块通过连接导线连接的加热模块，所述处理模块包括控制子模块，所述封装层还用于封装所述加热模块，所述控制子模块，在确定所述第一电信号的电压值超过电压阈值的情况下，启动所述加热模块；所述加热模块，用于在启动后对所述药物储存模块的保险丝进行加热；所述药物储存模块包括壳体、保险丝、弹性连接件，所述壳体包括上壳体、下壳体，所述上壳体、所述下壳体通过所述保险丝、所述弹性连接件连接在一起形成所述壳体，并在所述壳体内部形成用于储存所述药物的腔体，在所述保险丝被所述加热模块加热熔断时，在所述弹性连接件的作用下所述上壳体和所述下壳体部分断开连接，释放所述腔体中的药物。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加热模块包括电阻丝，所述下壳体内部设置有通道，所述上壳体上与所述通道的开口处对应的第一位置设置有连接部，所述保险丝安装于所述通道中且所述保险丝的一端固定在所述通道中、所述保险丝的另一端固定在所述连接部上，所述电阻丝缠绕在所述保险丝上；所述弹性连接件，设置在所述上壳体和所述下壳体上与所述连接部相对的第二位置，将所述上壳体和所述下壳体在所述第二位置固定连接在一起。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二检测模块至少包括：工作电极、参比电极、对电极，所述工作电极、参比电极、对电极平铺设置在所述柔性基底上，所述工作电极与所述参比电极形成测量回路，用于测量所述目标离...

【专利技术属性】
技术研发人员：董岩，董爱玲，冯雪，陈颖，
申请(专利权)人：钱塘科技创新中心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：