植入式探针及植入式传感器制造技术

本申请提供一种植入式探针包括光导单元、聚合物单元层、指示分子和多孔层，光导单元用于传导激发光或指示分子信号光；聚合物单元层为亲水材料层或两性材料层，聚合物单元层设置在光导单元的外侧；指示分子用于与分析物相结合并产生指示分子信号光，指示分子设置在聚合物单元层内；多孔层用于提供生物相容性和机械强度，多孔层设置在聚合物单元层的外侧。本申请还提供一种植入式传感器，包括上述植入式探针、光源和探测器，光源用于为植入式探针提供激发光；探测器用于接收植入式探针产生的指示分子信号光。本申请的植入式探针在活体内的使用寿命较长，从而降低了传感器的更换频率和用户的使用成本。户的使用成本。户的使用成本。

【技术实现步骤摘要】
植入式探针及植入式传感器


[0001]本申请涉及物质检测领域，尤其涉及一种植入式探针及植入式传感器。

技术介绍

[0002]目前市面上有很多可以对物质进行定性、定量检测的传感器，可利用上述传感器分析固体、液体或气体中是否存在分析物或分析物的浓度。在生物检测领域，分析活体内体液中是否存在某种分析物的传统方式通常为将体液抽出体外进行分析的方式。
[0003]随着科技的进步，相关技术中披露了一种植入式或半植入式传感器，植入式或半植入式传感器可以植入活体表皮以下，以检测活体体液中是否存在某种分析物或某种分析物的浓度，从而便于实时监测活体的健康状况。
[0004]但是，相关技术中的植入式或半植入式传感器一般采用酶电极进行传感，受酶生物活性的影响，探针在活体内的使用寿命短(一般为7
‑
14天)，探针的更换频率较快，用户的使用成本较高。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术下的上述缺陷，本申请的目的在于提供一种植入式探针及植入式传感器，本申请的植入式传感器在活体内的使用寿命较长，从而降低了传感器的更换频率和用户的使用成本。
[0006]本申请一实施例提供一种植入式探针，包括：
[0007]光导单元，所述光导单元用于传导激发光或指示分子信号光；
[0008]聚合物单元层，所述聚合物单元层为亲水材料层或两性材料层，所述聚合物单元层设置在所述光导单元的外侧；
[0009]指示分子，所述指示分子用于与分析物相结合，在所述激发光的作用下产生所述指示分子信号光，所述指示分子设置在所述聚合物单元层内；
[0010]多孔层，所述多孔层内部呈多孔结构，用于提供所述分析物进入所述聚合物单元层的通道，所述多孔层用于提供生物相容性，所述多孔层还用于提供机械强度保护其内部的所述聚合物单元层，所述多孔层设置在所述聚合物单元层的外侧。
[0011]如上所述的植入式探针，可选的，所述光导单元的材料包括石英或聚合物材料。
[0012]如上所述的植入式探针，可选的，在垂直于所述光导单元轴向的方向上，所述光导单元的截面呈圆形、矩形或三角形；所述光导单元的截面的直径或所述光导单元的截面的最大对角线长度为20
‑
150
μ
m。
[0013]如上所述的植入式探针，可选的，所述聚合物单元层为水凝胶层，所述水凝胶层包括多糖类水凝胶层、丙烯酸类水凝胶层或氨基甲酸乙酯类水凝胶层中的任意一种。
[0014]如上所述的植入式探针，可选的，所述指示分子包括冠醚衍生物、刀豆蛋白、硼酸类衍生物或邻苯二甲醛衍生物中的任意一种。
[0015]如上所述的植入式探针，可选的，所述多孔层的颜色呈黑色，用于降低环境光感染
及屏蔽内部检测光外泄，所述多孔层的材料包括改性壳聚糖或改性聚氨酯，所述改性壳聚糖包括炭黑改性壳聚糖或碳纳米管改性壳聚糖。
[0016]如上所述的植入式探针，可选的，所述多孔层的厚度为30
‑
150
μ
m。
[0017]如上所述的植入式探针，可选的，还包括抗氧化层、改性涂层和反射层中的任意一层或多层；
[0018]所述抗氧化层设置在所述聚合物单元层和所述多孔层之间；
[0019]所述改性涂层设置在所述多孔层的外侧；
[0020]所述反射层位于所述光导单元末端端面位置。
[0021]如上所述的植入式探针，可选的，所述抗氧化层为贵金属层，所述贵金属层的材料包括铂或钯。
[0022]如上所述的植入式探针，可选的，所述抗氧化层为聚合物包裹的贵金属颗粒层。
[0023]如上所述的植入式探针，可选的，所述抗氧化层的厚度为10
μ
m。
[0024]如上所述的植入式探针，可选的，所述改性涂层为改性肝素涂层。
[0025]如上所述的植入式探针，可选的，所述反射层为金属膜，所述金属膜的材料包括银、铝或铂。
[0026]如上所述的植入式探针，可选的，沿所述光导单元的轴向，所述反射层的厚度为5
‑
15
μ
m。
[0027]如上所述的植入式探针，可选的，任意相邻两层之间通过化学方式或物理方式相连接。
[0028]本申请另一实施例提供一种植入式传感器，包括光源、探测器及如上任一所述的植入式探针，所述光源用于向所述植入式探针发出激发光，所述探测器用于接收所述植入式探针的信号光。
[0029]如上所述的植入式传感器，可选的，所述光源包括阵列式光源或发光二极管光源，所述光源发出的光的波长为200
‑
1000nm。
[0030]如上所述的植入式传感器，可选的，所述探测器包括光电二极管或光谱仪。
[0031]本申请提供一种植入式探针及植入式传感器，植入式探针包括光导单元、聚合物单元层、指示分子和多孔层，光导单元用于传导激发光或指示分子信号光；聚合物单元层为亲水材料层或两性材料层，聚合物单元层设置在光导单元的外侧；指示分子用于与分析物相结合，在激发光的作用下产生指示分子信号光，指示分子设置在聚合物单元层内；多孔层内部呈多孔结构，用于提供分析物进入聚合物单元层的通道，多孔层还用于提供生物相容性和机械强度，多孔层设置在聚合物单元层的外侧。本申请通过设置光导单元以将激发光传递至聚合物单元层内的指示分子；聚合物单元层具有亲水性，可以使活体体液内的分析物进入，从而与指示分子发生特异结合；本申请的指示分子相对于相关技术中的酶电极其具有稳定的化学性质，且无生物活性，因此可以在活体内存在更长的时间，从而延长了植入式传感器的使用寿命，降低了传感器的更换频率和用户的使用成本。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申
请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1中示出的是本申请一实施例提供的植入式探针的剖面示意图；
[0034]图2中示出的是本申请一实施例提供的植入式传感器的结构简图。
[0035]附图标记：
[0036]100
‑
植入式探针；110
‑
光导单元；120
‑
聚合物单元层；130
‑
指示分子；140
‑
改性涂层；150
‑
抗氧化层；160
‑
多孔层；170
‑
反射层；
[0037]200
‑
光源；
[0038]300
‑
探测器。
具体实施方式
[0039]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植入式探针，其特征在于，包括：光导单元，所述光导单元用于传导激发光或指示分子信号光；聚合物单元层，所述聚合物单元层为亲水材料层或两性材料层，所述聚合物单元层设置在所述光导单元的外侧；指示分子，所述指示分子用于与分析物相结合，在所述激发光的作用下产生所述指示分子信号光，所述指示分子设置在所述聚合物单元层内；多孔层，所述多孔层内部呈多孔结构，用于提供所述分析物进入所述聚合物单元层的通道，所述多孔层用于提供生物相容性，所述多孔层还用于提供机械强度保护其内部的所述聚合物单元层，所述多孔层设置在所述聚合物单元层的外侧。2.根据权利要求1所述的植入式探针，其特征在于，所述光导单元的材料包括石英或聚合物材料。3.根据权利要求2所述的植入式探针，其特征在于，在垂直于所述光导单元轴向的方向上，所述光导单元的截面呈圆形、矩形或三角形；所述光导单元的截面的直径或所述光导单元的截面的最大对角线长度为20
‑
150μm。4.根据权利要求1所述的植入式探针，其特征在于，所述聚合物单元层为水凝胶层，所述水凝胶层包括多糖类水凝胶层、丙烯酸类水凝胶层或氨基甲酸乙酯类水凝胶层中的任意一种。5.根据权利要求1所述的植入式探针，其特征在于，所述指示分子包括冠醚衍生物、刀豆蛋白、硼酸类衍生物或邻苯二甲醛衍生物中的任意一种。6.根据权利要求1所述的植入式探针，其特征在于，所述多孔层的颜色呈黑色，用于降低环境光感染及屏蔽内部检测光外泄，所述多孔层的材料包括改性壳聚糖或改性聚氨酯，所述改性壳聚糖包括炭黑改性壳聚糖或碳纳米管改性壳聚糖。7.根据权利要求5所述的植入式探针，其特征在于，所述多孔层的厚度为30
‑
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪远，柏志飞，陆辉，褚浩宇，
申请(专利权)人：南京微纳科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：