一种柔性无创眼贴式可穿戴传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及柔性无创眼贴式可穿戴传感器，包括：衬底层、连接层、传感层、刺激层和第一、第二保护层；衬底层为上边缘修饰了疏水区域的纺织纤维层；传感层由弯月进样区、通道和修饰了特异性显色试剂的传感区组成；刺激层为修饰了催泪剂的纺织纤维层；硅油纸基和聚乙烯塑料基的保护层分别用于密封刺激层和传感层。本实用新型专利技术传感器采用多通道设计，对泪液中可能存在的多种生物标记物，实现同时无创检测；采用比色反应作为检测方法，智能手机直接读出检测结果，快速便捷，适用于POCT检测和家庭健康监测；传感器设计为眼贴式，以催泪剂无创取样，易于使用且舒适方便；可实现眼泪中多种重要生物标志物的高灵敏、快速、同步、准确检测。准确检测。准确检测。

A flexible non-invasive eye patch wearable sensor

【技术实现步骤摘要】
一种柔性无创眼贴式可穿戴传感器


[0001]本技术属于生物标志物分析
，具体涉及一种柔性无创眼贴式可穿戴传感器。

技术介绍

[0002]无创可穿戴生物传感设备不仅具有体积小，质量轻，便携，成本低等优点，而且可随时方便地取样，不会在取样过程导致伤害或感染，有望替代常规的血液检测，为临床诊断提供依据，同时可用于家庭和个人的健康监测，在各种即时检测(Point
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of
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Care testing，POCT)需求中有广泛的应用前景，尤其在当前常态化疫情防控时期，是“面向人民生命健康”的一种极具实际价值的新型技术。
[0003]人体泪液中含有多种生物标志物，且其含量与血液中的含量具有良好的相关性，可以反映眼部和全身的健康状态，作为慢性或急性疾病(包括感染)以及局部创伤或损伤的标志。例如，泪液中蛋白质水平，可作为诊断角膜病变，干眼和无虹膜症等疾病潜在生物标志物；泪液中抗坏血酸水平与角膜健康状况有关，可作为诊断准分子激光角膜手术后角膜疾病、碱烧伤和炎症的潜在生物标志物；泪液的pH可作为流行性角膜结膜炎，小儿疱疹性角膜结膜炎以及眼酒渣鼻等疾病的潜在生物标志物；泪液葡萄糖和血糖之间的相关性可以用来评估测试者的糖尿病状态。这些特性使得泪液用于无创监测及诊断来说极具吸引力的。目前，国际上已有一些工作研发了基于泪液检测的可穿戴传感器，其方案是将电化学传感器或比色传感器集成到隐形眼镜上，从而实现泪液中的生物标记物的检测。很显然，这种技术方法不是真正的“无创取样”，隐形眼睛的佩戴和摘除比较麻烦，而且经常佩戴会导致眼部的一些不适，比如也会引起角膜缺氧，导致角膜上皮基质及内皮的损害，引起感染性角膜炎甚至失明的发生等，尤其对于视力正常的被检测者来说，是非常不方便的，因此很难真正实现POCT检测和健康监测的实际应用。

技术实现思路

[0004]本技术要解决现有技术中的技术问题，提供一种柔性无创眼贴式可穿戴传感器，本技术的传感器具有即时检测、用户友好、小巧便携、成本低廉、准确性高、灵敏度高以及多通道检测等优势，具有广泛的适用性，满足各种现场即时诊断和家庭健康监测等不同需求。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案具体如下：
[0006]本技术提供一种柔性无创眼贴式可穿戴传感器，包括：
[0007]衬底层，其为上边缘设置了疏水区域的纺织纤维层；
[0008]连接层，其设置在所述衬底层上；所述连接层用于粘合组装衬底层、传感层、刺激层、第一保护层和第二保护层；
[0009]所述传感层，其设置在所述连接层上；所述传感层包括：弯月形进样区，所述弯月形进样区连接有多个通道，每个通道连接有传感区，所述传感区设置有能检测泪液中标志
物的特异性显色试剂；
[0010]所述刺激层包括：第一刺激层和第二刺激层；所述第一刺激层和第二刺激层分别设置有催泪剂，且分别设置在所述连接层的两侧上；
[0011]所述第一保护层包括刺激层基体，所述刺激层基体两侧分别设置有第一镂空部、第二镂空部；所述第一保护层设置于所述传感层上，用于保护所述传感层；所述第一镂空部、第二镂空部分别与第一刺激层和第二刺激层相对应；
[0012]所述第二保护层包括：保护层一和保护层二，所述保护层一和保护层二分别用于保护第一刺激层和第二刺激层；
[0013]使用所述柔性无创眼贴式可穿戴传感器检测泪液样品中标志物时，在检测之前，需要将保护层一和保护层二去除，暴露的催泪剂挥发到眼睛内，在催泪剂的刺激下，眼泪流出，对于容易流泪人群，无需此步骤；流出的泪液经由弯月形进样区进入通道，最终流入传感区，与传感区预先设置的不同种类特异性显色试剂发生显色反应，从而实现泪液中标志物的同时多路检测。
[0014]在上述技术方案中，优选的是，所述柔性无创眼贴式可穿戴传感器采用弯月形设计，其上、下弧度分别为85度和75度，长度为75mm，宽度为30mm。
[0015]在上述技术方案中，优选的是，所述疏水区域为蜡条带，蜡条带宽度为4mm。
[0016]在上述技术方案中，优选的是，所述连接层为医用双面胶。
[0017]在上述技术方案中，优选的是，所述弯月形进样区长度25mm、宽度4mm，所述通道为长方形通道、尺寸为2
×
8mm，所述传感区为圆形、直径为4mm。
[0018]在上述技术方案中，优选的是，所述第一刺激层和第二刺激层均为设置了催泪剂的圆形纺织纤维层，直径分别为6mm和10mm。
[0019]在上述技术方案中，优选的是，所述第一保护层为聚乙烯塑料层。
[0020]在上述技术方案中，优选的是，所述保护层一和保护层二均为硅油纸，直径分别为12mm和18mm。
[0021]本技术的柔性无创眼贴式可穿戴传感器可应用在人体眼泪中生物标志物检测方面，并可通过智能手机直接读出检测结果。所述的人体眼泪中生物标志物包括氢离子、蛋白质、抗坏血酸、葡萄糖。
[0022]本技术的有益效果是：
[0023]本技术提供的柔性无创眼贴式可穿戴传感器可真正实现泪液的无创取样和生物标记物的同时检测，易于使用且舒适方便。具体的说本技术优势： 1)传感器采用多通道设计，对泪液中可能存在的多种生物标记物，实现同时无创检测；2)采用比色反应作为检测方法，智能手机直接读出检测结果，快速便捷，非常适用于POCT检测和家庭健康监测需求；3)整体传感器设计为眼贴式，贴于眼睛下方以催泪剂无创取样，易于使用且舒适方便；4)可实现眼泪中多种重要生物标志物的高灵敏、快速、同步、准确检测。
附图说明
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。
[0025]图1是本技术柔性无创眼贴式可穿戴传感器的结构示意图。
[0026]图2是本技术衬底层的结构示意图。
[0027]图3是本技术连接层的结构示意图。
[0028]图4是本技术传感层的结构示意图。
[0029]图5是本技术刺激层的结构示意图。
[0030]图6是本技术第一保护层的结构示意图。
[0031]图7是本技术第二保护层的结构示意图。
[0032]图8是本技术柔性无创眼贴式可穿戴传感器对泪液中四种标记物的检测示意图。
[0033]图9是本技术柔性无创眼贴式可穿戴传感器所需样品的体积和样品完全浸润眼贴所需时间的测定图。
[0034]图10是本技术柔性无创眼贴式可穿戴传感器检测氢离子(A)、蛋白质 (B)、低浓度抗坏血酸(C)、高浓度抗坏血酸(D)、葡萄糖(E)抗干扰性的测试图。
[0035]图11是本技术柔性无创眼贴式可穿戴传感器检测氢离子(A)、蛋白质 (B)、低浓度抗坏血酸(C)、高浓度抗坏血酸(D)、葡萄糖(E)重现性的测试图。
[0036]图12是本技术柔性无创眼贴式可穿戴传感器测定(A)氢离子(p本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性无创眼贴式可穿戴传感器，其特征在于，包括：衬底层(1)，其为上边缘设置了疏水区域(1
‑
1)的纺织纤维层(1
‑
2)；连接层(2)，其设置在所述衬底层(1)上；所述连接层(2)用于粘合组装衬底层(1)、传感层(3)、刺激层(4)、第一保护层(5)和第二保护层(6)；所述传感层(3)，其设置在所述连接层(2)上；所述传感层(3)包括：弯月形进样区(3
‑
1)，所述弯月形进样区(3
‑
1)连接有多个通道(3
‑
3)，每个通道(3
‑
3)连接有传感区(3
‑
2)，所述传感区(3
‑
2)设置有能检测泪液中标志物的特异性显色试剂；所述刺激层(4)包括：第一刺激层(4
‑
1)和第二刺激层(4
‑
2)；所述第一刺激层(4
‑
1)和第二刺激层(4
‑
2)分别设置有催泪剂，且分别设置在所述连接层(2)的两侧上；所述第一保护层(5)包括刺激层基体(5
‑
1)，所述刺激层基体(5
‑
1)两侧分别设置有第一镂空部(5
‑
2)、第二镂空部(5
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3)；所述第一保护层(5)设置于所述传感层(3)上，用于保护所述传感层(3)；所述第一镂空部(5
‑
2)、第二镂空部(5
‑
3)分别与第一刺激层(4
‑
1)和第二刺激层(4
‑
2)相对应；所述第二保护层...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽，徐嘉，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：新型
国别省市：