一种组织液检测装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种组织液检测装置及系统，包括微针阵列、微针配套外壳、图案化的传感器电极阵列、抽气泵及控制电路；其中，所述微针配套外壳，包括第一接口、第二接口和第三接口，通过所述第一接口固定所述微针阵列，通过所述第二接口固定所述图案化的传感器电极阵列，通过所述第三接口连接所述抽气泵；所述图案化的传感器电极阵列设置于所述微针阵列的背面；所述图案化的传感器电极阵列中的部分传感器电极的表面修饰有复合层；所述控制电路连接所述抽气泵。本实用新型专利技术实施例能够连续检测多生物标志物信息、损伤性小且灵敏度高，可广泛应用于医疗器械技术领域。泛应用于医疗器械技术领域。泛应用于医疗器械技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种组织液检测装置及系统


[0001]本技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种组织液检测装置及系统。

技术介绍

[0002]组织液是血液和组织细胞之间物质交换的媒介，除了蛋白质以外，其余成分基本与血液相同，因此可以通过对组织液的检测实现某些生物指标的检测，如监测血糖信息。糖尿病是一种严重影响患者生活质量和生命健康的慢性疾病，其诊断金标准为血糖浓度，检测和分析血糖浓度有助于对糖尿病患者进行及时的治疗。研发先进的糖尿病多参数监测系统，可以获得多生物标志物的体内水平，以便医生及时获取患者病情发展并开展及时的治疗，具有重大的意义。
[0003]传统的血糖检测，如指尖采血，只能获得当前的血糖水平。植入式血糖监控系统可以通过植入皮下的血糖传感电极实现对血糖水平的连续监控，但是植入体内的电极容易引起免疫排斥反映，导致测量偏差，其推广也会受到患者的心理接受度的影响，而包含血糖、pH、ROS的多参数同时测量也未见报道。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术实施例的目的是提供一种组织液检测装置及系统，能够连续检测多生物标志物信息、损伤性小且灵敏度高。
[0005]本技术实施例提供了一种组织液检测装置，包括微针阵列、微针配套外壳、图案化的传感器电极阵列、抽气泵及控制电路；其中，
[0006]所述微针配套外壳，包括第一接口、第二接口和第三接口，通过所述第一接口固定所述微针阵列，通过所述第二接口固定所述图案化的传感器电极阵列，通过所述第三接口连接所述抽气泵；
[0007]所述图案化的传感器电极阵列设置于所述微针阵列的背面；所述图案化的传感器电极阵列中的部分传感器电极的表面修饰有复合层；
[0008]所述控制电路连接所述抽气泵。
[0009]可选地，所述图案化的传感器电极阵列包括圆柱状凸起阵列、方阵凸起阵列、圆柱状凹下阵列或方阵凹下阵列中的任意一种。
[0010]可选地，所述图案化的传感器电极阵列中传感器电极之间的间隔范围为10um～25um，所述传感器电极的高度或深度小于或等于25um，所述传感器电极的宽度小于或等于25um。
[0011]可选地，所述微针配套外壳的材料包括丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乳酸、热固性塑料或光敏树脂中的任意一种。
[0012]可选地，所述微针阵列的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚乳酸或具有生物相容性覆盖层的金属中的任意一种。
[0013]可选地，所述微针阵列中微针的外形包括带尖顶棱柱、棱锥、带尖顶圆柱或圆锥中
的任意一种，所述微针的高度小于或等于1500um，宽度小于或等于400um，所述微针之间的间距范围为1000um～1500um。
[0014]可选地，所述图案化的传感器电极阵列包括工作电极、参比电极和对电极，所述工作电极的面积大于所述参比电极或所述对电极的面积。
[0015]可选地，所述控制电路包括控制器模块、供电模块和无线通信模块，所述控制器模块连接所述无线通信模块及所述抽气泵，所述供电模块为装置提供电能。
[0016]可选地，所述控制器模块包括单片机芯片或ARM芯片。
[0017]本技术实施例提供了一种组织液检测系统，所述系统包括用户终端及上述的装置。
[0018]实施本技术实施例包括以下有益效果：本技术实施例中的组织液检测装置包括微针阵列、微针配套外壳、图案化的传感器电极阵列、抽气泵及控制电路，微针配套外壳固定微针阵列及图案化的传感器电极阵列，同时微针配套外壳连接抽气泵，通过微针阵列刺破皮肤以接触组织液，损伤性小，通过抽气泵使微针配套外壳内形成负压以提取组织液，通过图案化的传感器电极阵列检测组织液中的多生物标志物电信号，通过控制电路将生物标志物电信号转换成相关浓度信息，同时通过传感器电极的表面修饰的复合层进一步提高检测的灵敏度。
附图说明
[0019]图1是本技术实施例提供的一种组织液检测装置的侧面剖视图；
[0020]图2是本技术实施例提供的一种组织液检测装置的俯视图；
[0021]图3是本技术实施例提供的一种抽气泵的侧面剖视图；
[0022]图4是本技术实施例提供的一种图案化传感器电极的三电极结构示意图；
[0023]图5是本技术实施例提供的一种葡萄糖电极层的结构示意图；
[0024]图6是本技术实施例提供的一种具备MWCNT:PEDOT:PSS图案化传感器电极的SEM局部放大图；
[0025]图7是本技术实施例提供的一种具备不同图案的图案化传感器电极的SEM形貌表征图；
[0026]图8是本技术实施例提供的一种控制电路的模块框图；
[0027]图9是本技术实施例提供的一种图案化传感器电极对pH的电压响应图；
[0028]图10是本技术实施例提供的一种图案化传感器电极对H2O2的电流响应；
[0029]图11是本技术实施例提供的一种葡萄糖工作电极的循环伏安曲线图；
[0030]图12是本技术实施例提供的一种图案化传感器电极对葡萄糖的电流响应图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。
[0032]参阅图1至图3，图1是组织液检测装置的侧面剖视图，图2是组织液检测装置的俯视图，图3是抽气泵的侧面剖视图，本技术实施例提供了一种组织液检测装置，包括微针阵列20、微针配套外壳30、图案化的传感器电极阵列10、抽气泵40及控制电路；其中，
[0033]所述微针配套外壳30，包括第一接口、第二接口和第三接口，通过所述第一接口固
定所述微针阵列20，通过所述第二接口固定所述图案化的传感器电极阵列10，通过所述第三接口连接所述抽气泵40；
[0034]所述图案化的传感器电极阵列10设置于所述微针阵列20的背面；所述图案化的传感器电极阵列10中的部分传感器电极的表面修饰有复合层；
[0035]所述控制电路连接所述抽气泵40。
[0036]具体地，图案化的传感器电极可采用模具法结合微加工技术制备的光固树脂基底电极或者PDMS(Polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)基底电极；微针阵列可采用3D打印或微注塑制备的光固树脂微针；微针配套外壳可选用3D打印或微注塑而成的塑料外壳，微针配套外壳是针对微针大小专门设计的，在顶部留有气体抽取通道，在侧部留有电极嵌入通道，在保证装置气密性的同时实现液体提取检测；抽气泵可选用市面上可获得的轻便抽气装置；控制电路可选用柔性电路板。
[0037]需要说明的是，复合层的具体物质根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。
[0038]需要说明的是，微针阵列作用是刺破皮肤角质层，使得组织液可以沿着微针内部孔道渗透上来；通过将微针阵列化，可以有效保证破皮的过程和提升组织液提取效率。微针配套外壳作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组织液检测装置，其特征在于，包括微针阵列、微针配套外壳、图案化的传感器电极阵列、抽气泵及控制电路；其中，所述微针配套外壳，包括第一接口、第二接口和第三接口，通过所述第一接口固定所述微针阵列，通过所述第二接口固定所述图案化的传感器电极阵列，通过所述第三接口连接所述抽气泵；所述图案化的传感器电极阵列设置于所述微针阵列的背面；所述图案化的传感器电极阵列中的部分传感器电极的表面修饰有复合层；所述控制电路连接所述抽气泵。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图案化的传感器电极阵列包括圆柱状凸起阵列、方阵凸起阵列、圆柱状凹下阵列或方阵凹下阵列中的任意一种。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述图案化的传感器电极阵列中传感器电极之间的间隔范围为10um～25um，所述传感器电极的高度或深度小于或等于25um，所述传感器电极的宽度小于或等于25um。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微针配套外壳的材料包括丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乳酸、热...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈惠琄，詹昌源，谢曦，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：新型
国别省市：