一种穿刺型电化学传感器和检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种适于实时、在体检测的穿刺型电化学传感器及检测装置。该传感器主要包括：穿刺针与电化学电极。将用于检测分析的电化学电极套入一根中空的穿刺针之中，并可在其中进行前后移动。外层穿刺针尖端呈针状斜口，可用于穿刺，并在同时保护其内的电化学电极头端和检测部件。待穿刺成功后可将电化学电极向前移动，直至其头端的检测部件进入待测环境中，即可开始对待测成分的检测。本实用新型专利技术适于对实验动物和患者的体液中的化学成分进行实时、在体的电化学检测，可在生理功能与相关疾病发病机制的研究，以及临床诊断中使用，值得推广。值得推广。值得推广。

【技术实现步骤摘要】
一种穿刺型电化学传感器和检测装置


[0001]本技术涉及一种穿刺型电化学传感器及检测装置，特别适用于实验动物和患者的小脑延髓池脑脊液中化学成分的实时、在体检测，属于电化学传感器


技术介绍

[0002]实时、在体检测脑组织中特定化学成分对更好的理解神经系统的工作机理以及相关脑疾病的发病机制具有重大意义，因此已成为现代神经科学领域中常用的研究手段。通常，这一方法是借助一类埋植型电化学电极进行的。通过借助脑立体定位仪在特定脑区埋植电极，对脑组织中的细胞外液进行直接检测可获得其中化学成分的相关信息，并可确保信息的准确性和较高的时间分辨率。然而，这种有创的埋植操作不可避免的会造成局域脑组织一定程度上的损伤。
[0003]脑脊液与脑细胞外液在成分类型与浓度比例等方面基本一致。通过腰椎或小脑延髓池穿刺方法可获得脑脊液样品，对其进行体外生化检测可获得化学成分的类型与浓度等信息。这一操作可避免脑损伤风险，因此在临床上较为常用，例如对感染性脑膜炎和阿尔茨海默病的诊断。但基于脑脊液采样
‑
体外检测的方式，无法监测特定物质成分的动态变化信息如精确的代谢动力学特征等，而该信息对深入研究相关脑疾病至关重要。为了解决这一问题，有学者提出通过将微透析管埋植入延髓池中，持续抽取脑脊液并进行体外检测。然而，这一方法所获得物质成分信息的时间分辨率相对较低(时间分辨率通常为分钟级，且具有时间延迟，而在体电化学检测的时间分辨率通常可达毫秒级)，难以对快速变化的物质成分信息进行有效监控。另外，持续的采样也可能加剧脑脊液的损耗，影响检测的结果。因此，这就需要对脑脊液中的化学成分进行实时、在体的检测分析。
[0004]目前，绝大多数市售的埋植型电化学电极均无法直接应用于小脑延髓池脑脊液成分的在体检测。其原因主要在于：小脑延髓池等可供安全的脑脊液成分检测的腔隙结构，其背侧为坚韧致密的硬脑膜(其腹侧为小脑与脑干)，且不可对其进行剥离操作(硬脑膜为其结构的一部分，剥离会引起其内的脑脊液大量流失，甚至影响生命安全)，而上述市售的电极均很难安全的穿透刺破这一组织抵达延髓池中。

技术实现思路

[0005]为了克服上述的技术缺陷，本技术提供一种穿刺型电化学电极及检测装置，尤其适于在体检测脑脊液成分。
[0006]本技术采用如下技术方案：
[0007]一种穿刺型电化学传感器，包括：外层穿刺针与内层电化学电极，所述的内层电化学电极套入所述的外层穿刺针之中，并能够在所述外层穿刺针中进行前后移动；所述的外层穿刺针用于穿刺，所述外层穿刺针的头端为穿刺针尖端，所述穿刺针尖端具有开口；
[0008]所述内层电化学电极的头端为电极尖端，用作电化学记录的检测部件位于所述内层电化学电极内部并由所述电极尖端伸出；
[0009]在穿刺模式下，所述内层电化学电极处于所述外层穿刺针的内部，在记录模式下，所述的内层电化学电极向所述穿刺针尖端方向移动，且检测部件从所述穿刺针尖端的开口伸出。
[0010]在一些实施例中，所述外层穿刺针呈管状，主体外径范围在2
‑
5mm，主体内径范围在1
‑
4mm。
[0011]在一些实施例中，所述穿刺针尖端为锥形，其开口为斜口，角度范围在30
‑
60
°
。
[0012]在一些实施例中，所述穿刺针尖端的外径范围在0.2
‑
1.0mm，内径范围在0.05
‑
0.50mm。
[0013]在一些实施例中，所述外层穿刺针由玻璃制成。
[0014]在一些实施例中，所述内层电化学电极呈管状，主体外径范围在1
‑
4mm，主体内径范围在0.1
‑
3.0mm。
[0015]在一些实施例中，所述内层电化学电极的主体由玻璃管制成，其中容纳有金属丝，所述金属丝与所述电极尖端通过导电胶连接。
[0016]在一些实施例中，所述检测部件通过碳纤维与所述金属丝相连，所述检测部件通过绝缘胶固定在所述电极尖端上。
[0017]在一些实施例中，所述电极尖端为锥形，其外径范围在0.02
‑
0.50mm，内径范围在0.01
‑
0.30mm。
[0018]在一些实施例中，所述检测部件自所述电极尖端伸出的距离为0.05
‑
2.00mm。
[0019]在一些实施例中，所述检测部件直径范围为0.005
‑
0.050mm。
[0020]在一些实施例中，所述外层穿刺针与所述内层电化学电极的尾端利用气密胶密封。
[0021]一种检测装置，包括所述穿刺型电化学传感器和参比电极。
[0022]与现有技术相比，本技术的穿刺型电化学传感器及检测装置的优点在于：
[0023]本技术所述穿刺型电化学传感器可用于穿刺检测，并有效保护所述内层电化学电极的检测头端在穿刺过程中不受损坏，尤其适用于对实验动物和患者小脑延髓池脑脊液中物质成分进行实时、在体的电化学检测。
附图说明
[0024]图1是本技术传感器的一个实施例的示例图。
[0025]图2是本技术传感器对小鼠小脑延髓池脑脊液进行实时在体电化学检测的示例图。
[0026]图3是本技术传感器对小鼠小脑延髓池脑脊液进行葡萄糖实时在体电化学检测结果。
[0027]附图标记说明：
[0028]1‑
外层穿刺针；11
‑
穿刺针尖端；
[0029]2‑
内层电化学电极；21
‑
电极尖端；211
‑
碳纤维；212
‑
绝缘胶；213
‑
检测部件；22
‑
导电胶、23
‑
金属丝；24
‑
玻璃管；
[0030]3‑
参比电极；4
‑
气密胶；5
‑
保护胶；6
‑
小脑延髓池；7
‑
硬脑膜。
具体实施方式
[0031]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。
[0032]在本技术的说明书中，提及“一个实施例”时均意指在该实施例中描述的具体特征、结构或者参数、步骤等至少包含在根据本技术的一个实施例中。因而，在本技术的说明书中，若采用了诸如“根据本技术的一个实施例”、“在一个实施例中”等用语并不用于特指在同一个实施例中，若采用了诸如“在另外的实施例中”、“根据本技术的不同实施例”、“根据本技术另外的实施例”等用语，也并不用于特指提及的特征只能包含在特定的不同的实施例中。本领域的技术人员应该理解，在本技术说明书的一个或者多个实施例中公开的各具体特征、结构或者参数、步骤等可以以任何合适的方式组合。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种穿刺型电化学传感器，其特征在于，包括：外层穿刺针与内层电化学电极，所述的内层电化学电极套入所述的外层穿刺针之中，并能够在所述外层穿刺针中进行前后移动；所述的外层穿刺针用于穿刺，所述外层穿刺针的头端为穿刺针尖端，所述穿刺针尖端具有开口；所述内层电化学电极的头端为电极尖端，用作电化学记录的检测部件位于所述内层电化学电极内部并由所述电极尖端伸出；在穿刺模式下，所述内层电化学电极处于所述外层穿刺针的内部，在记录模式下，所述的内层电化学电极向所述穿刺针尖端方向移动，且检测部件从所述穿刺针尖端的开口伸出。2.根据权利要求1所述的穿刺型电化学传感器，其中，所述外层穿刺针呈管状，主体外径范围在2
‑
5mm，主体内径范围在1
‑
4mm。3.根据权利要求1所述的穿刺型电化学传感器，其中，所述穿刺针尖端为锥形，其开口为斜口，角度范围在30
‑
60
°
；所述穿刺针尖端的外径范围在0.2
‑
1.0mm，内径范围在0.05
‑
0.50mm。4.根据权利要求1所述的穿刺型电化学传感器，其中，所述外层穿刺针由玻璃制成。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：申雪峰，孙坚原，赵帅男，陶杰，
申请(专利权)人：中国科学院生物物理研究所，
类型：新型
国别省市：