一种集成阵列式的无创血糖传感器及可穿戴设备制造技术

本实用新型专利技术涉及检测技术领域，尤其涉及一种集成阵列式的无创血糖传感器及可穿戴设备，其包括包括衬底层以及设置于所述衬底层上的多个电极层组，每个所述电极层组均包括相对设置的工作电极层和对电极层，多个所述电极层组以预定排列形式集成排布。每个微型像素点式的电极层组对应单个或多个固定数量的皮肤毛孔，使生理样本定量控制在每一个像素点式的电极层组内，从而达到对生理样本的定量控制的目的，减少干扰，增加检测的精确度。集成式结构可以实现每次检测的生理样本含量固定，减少多次测量时因生理样本的液体含量不同导致的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种集成阵列式的无创血糖传感器及可穿戴设备
本技术涉及检测
，尤其涉及一种集成阵列式的无创血糖传感器及可穿戴设备。
技术介绍
目前，组织液、汗液、唾液和泪液等生理样本是无创血糖传感器检测人体血糖含量的潜在样本，然而由于这些样本中葡萄糖含量偏低等原因导致测量结果不准确。尤其是现有的无创血糖检测技术，因该技术需要与皮肤直接接触，其测量结果易受环境因素的干扰，例如温度、皮肤污染物等，并且每次测试的样本量难以精确控制。上述问题会在一定程度上影响测试结果的精确度以及该无创血糖检测设备的可穿戴应用前景。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的主要目的是提供一种集成阵列式的无创血糖传感器及可穿戴设备，旨在解决现有设备存在的检测精确度不高的问题。(二)技术方案为了达到上述目的，本技术的集成阵列式的无创血糖传感器包括衬底层以及设置于所述衬底层上的多个电极层组，每个所述电极层组均包括相对设置的工作电极层和对电极层，多个所述电极层组以预定排列形式集成排布。可选地，所述电极层组还包括设置于所述衬底层上的参比电极层，所述参比电极层的反应端靠近所述工作电极层的反应端以及所述对电极层的反应端设置。可选地，所述预定排列形式为N×M行列式排列，其中N和M均为自然数，N≥2且M≥2；所有的所述电极层组的引出端间隔并排布置。可选地，在位于同一列的多个所述电极层组中，其中一个所述电极层组被相邻的所述电极层组的引线包围。可选地，所述工作电极层和所述对电极层为导电碳电极、石墨电极、金属银电极、金属铜电极、金电极或铂电极；或者，所述参比电极层为导电碳电极、石墨电极、银/氯化银电极、金属铜电极、金电极或铂电极。可选地，所述无创血糖传感器还包括叠置于所述工作电极层上的电子媒介层和叠置于所述电子媒介层上的葡萄糖氧化酶层。可选地，所述电子媒介层的材料为亚铁氰化铁、黄素腺嘌呤二核苷酸、四硫富瓦烯或富勒烯。可选地，所述衬底层为柔性衬底层；或者，所述衬底层的材料为聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对萘二甲酸乙二醇酯。可选地，所述衬底层包括叠置的聚甲基丙烯酸甲酯层和聚酰亚胺层，所述电极层组设置于所述聚酰亚胺层上。进一步地，本技术还提供一种可穿戴设备，其包括信号处理显示模块以及如上所述的集成阵列式的无创血糖传感器，所述信号处理显示模块设置于所述衬底层上；所述信号处理显示模块包括依次电连接的电流信号采集模块、电流电压转换模块、模数转换模块和数字显示模块，所述电流信号采集模块分别与所述电极层组的各个引出端电连接。(三)有益效果本技术通过将无创血糖传感器的多个电极层组在衬底层上以预定排列形式集成排布，每个微型像素点式的电极层组对应单个或多个固定数量的皮肤毛孔，使生理样本定量控制在每一个像素点式的电极层组内，从而达到对生理样本的定量控制的目的，减少干扰，增加检测的精确度。集成式结构可以实现每次检测的生理样本含量固定，减少多次测量时因生理样本的液体含量不同导致的误差。而且，本技术的可穿戴设备作为一种可实时显示测量结果且可穿戴的血糖监测仪器，巧妙利用阵列式的无创血糖传感器和信号处理显示模块的结合，实现测试的电流信号到最终的数字信号的转换。受试者通过简单的数字显示就能够观察到血糖浓度值，方便使用且使用时的体验比较舒适，有利于推进血糖监测的应用。附图说明图1为本技术的集成阵列式的无创血糖传感器的俯视示意图；图2为本技术的集成阵列式的无创血糖传感器的剖视示意图；图3为本技术的可穿戴设备在使用状态的结构示意图；图4为本技术的信号处理显示模块的模块示意图。图5为本技术的集成阵列式的无创血糖传感器的工作原理图。【附图标记说明】1：衬底层；2：电极层组；3：电子媒介层；4：葡萄糖氧化酶层；8：无创血糖传感器；9：信号处理显示模块。具体实施方式为了更好的解释本技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本技术作详细描述。需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1和图2所示，本技术提供一种集成阵列式的无创血糖传感器8，无创血糖传感器8还可以称为葡萄糖传感器，其包括衬底层1以及设置于衬底层1上的多个电极层组2，每个电极层组2均包括相对设置的工作电极层和对电极层，多个电极层组2以预定排列形式集成排布。生理样本在电极层组2上进行检测，然后发生如图5所示的反应过程：葡萄糖(Glucose)在电极上发生氧化还原反应，期间电荷经过电极间的传递形成电流。无创血糖传感器8利用电流或电压信号与葡萄糖浓度呈线性关系的特点，实现葡萄糖浓度的定量检测。其中，生理样本可以为汗液。本技术通过将无创血糖传感器8的多个电极层组2在衬底层1上以预定排列形式集成排布，每个微型像素点式的电极层组2对应单个或多个固定数量的皮肤毛孔，使生理样本定量控制在每一个像素点式的电极层组2内，从而达到对生理样本的定量控制的目的，减少干扰，增加检测的精确度。集成式结构可以使单个电极层组2每次检测的生理样本含量固定，减少多次测量时因生理样本的液体含量不同导致的误差。在优选的实施方式中，如图1所示，预定排列形式为N×M行列式排列，其中N和M均为自然数，N≥2且M≥2，例如，2×2，2×3，4×4，4×5，6×6，8×8，8×9，10×10，12×12，16×16等。其中，单个电极层组2的长度可以为0.1mm～10mm，宽度可以为0.1mm～10mm。并且，为了方便与后续的信号处理显示模块9进行电连接，多个电极层组2的引出端y间隔并排布置。在图1中示例了多个电极层组2呈2×2行列式排列的情况，其中，第一个电极层组2包括工作电极层5a、对电极层6a和参比电极层7a，第二个电极层组2包括工作电极层5b、对电极层6b和参比电极层7b，第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成阵列式的无创血糖传感器，其特征在于，所述无创血糖传感器包括衬底层(1)以及设置于所述衬底层(1)上的多个电极层组(2)，每个所述电极层组(2)均包括相对设置的工作电极层和对电极层，多个所述电极层组(2)以预定排列形式集成排布。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成阵列式的无创血糖传感器，其特征在于，所述无创血糖传感器包括衬底层(1)以及设置于所述衬底层(1)上的多个电极层组(2)，每个所述电极层组(2)均包括相对设置的工作电极层和对电极层，多个所述电极层组(2)以预定排列形式集成排布。


2.如权利要求1所述的集成阵列式的无创血糖传感器，其特征在于，所述电极层组(2)还包括设置于所述衬底层(1)上的参比电极层，所述参比电极层的反应端靠近所述工作电极层的反应端以及所述对电极层的反应端设置。


3.如权利要求2所述的集成阵列式的无创血糖传感器，其特征在于，所述预定排列形式为N×M行列式排列，其中N和M均为自然数，N≥2且M≥2；所有的所述电极层组(2)的引出端(y)间隔并排布置。


4.如权利要求3所述的集成阵列式的无创血糖传感器，其特征在于，在位于同一列的多个所述电极层组(2)中，其中一个所述电极层组(2)被相邻的所述电极层组(2)的引线包围。


5.如权利要求2所述的集成阵列式的无创血糖传感器，其特征在于，所述工作电极层和所述对电极层为导电碳电极、石墨电极、金属银电极、金属铜电极、金电极或铂电极；
或者，所述参比电极层为导电碳电极、石墨电极、银/氯化银电极、金属铜电极、金电极或铂电极。


6.如权利要求1-5任意一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，张婷，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43