隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，包括：衬底，所述衬底采用柔性透明材料制成；仿生微流道样品采集模块，所述仿生微流道样品采集模块用于采集泪液；泪液葡萄糖监测传感器，所述泪液葡萄糖监测传感器用于检测泪液中的葡萄糖含量，所述泪液葡萄糖监测传感器与所述仿生微流道样品采集模块连接；无线信号传输模块，所述无线信号传输模块与所述泪液葡萄糖监测传感器连接；隐形眼镜外电路模块，所述隐形眼镜外电路模块用于接收所述无线信号传输模块传输的检测结果信号；所述仿生微流道样品采集模块、所述泪液葡萄糖监测传感器和所述无线信号传输模块均设置在所述衬底上。能够提升眼部生理信息监测的安全性、舒适性和便携性。便携性。便携性。

【技术实现步骤摘要】
隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统


[0001]本专利技术涉及生物医疗器械
，尤其涉及一种隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统。

技术介绍

[0002]目前，医疗诊断技术正逐步从满足诊断准确性向着提高诊疗安全性、患者舒适性和诊断便捷性的方向发展。微型可穿戴医学监测系统因其提供了对生命体征(如体温、神经信号、体液化学信号)进行便携式连续监测的能力，对康复患者的居家安全护理和高风险患者的及时诊断排查具备很大的应用前景。选取最合适的人体生理信息作为医疗诊断的可靠依据是微型可穿戴医学监测系统的核心问题。
[0003]眼部生理信息作为多种疾病的有效医疗诊断依据，正受到越来越多的关注。为了保护人体免受侵害，人体的体液和神经网络等生理信息被致密的皮肤所阻隔，采用刺穿皮肤的诊断方法会对患者造成创伤和不适，甚至有感染和不可逆损伤的风险，因此，在表皮外进行化学、电学生理信息获取的可靠性不足。然而，眼部因其具有恒被泪液浸润、视网膜与外界间隔小等特点，可以便捷地实现化学、电学生理信息的可靠获取。同时视觉作为人类认知世界最重要的感官之一，眼部疾病的有效预防与治疗具有重要的意义。
[0004]现有技术中，可穿戴眼部生理信息医学监测系统包括基于泪液血糖监测的糖尿病诊断系统、基于眼压监测的青光眼诊断系统、基于眼部神经信号监测的神经疾病诊断系统和基于视网膜电流图的视网膜疾病检测系统等，其中基于泪液血糖监测的糖尿病诊断系统相对传统的验血式血糖测量方法实现了血糖监测的无创化和连续化；基于眼压监测的青光眼诊断系统相对传统的大型压平式眼压计测量方法实现了眼压监测的便携性和及时性。然而，现有技术中，导出眼部生理信息至外界主要包括直接将眼部感应电路和外界测量仪器有线连接和采用无线传输芯片进行传输两种方法。其中，有线的眼部生理信息监测无法满足患者使用的安全性、舒适性和便携性，而无线传输芯片封装厚度过大，无法满足嵌入隐性眼镜之后达到50
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100μm之间的要求，患者佩戴不适，容易在眨眼时对眼球造成损伤。并且为满足贴合眼球和不影响使用者视觉等要求，系统需要具备柔性和透明的条件。眼部生理信息医学监测系统在实用性上依然存在关键问题。
[0005]因此，发展安全、舒适、便捷的连续眼部生理信息监测系统对眼部生理信息实时测量和眼部医疗诊断智能化至关重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，用以解决现有技术中的眼部生理信息监测系统的安全性、舒适性和便携性较差的技术缺陷，提升眼部生理信息监测的安全性、舒适性和便携性。
[0007]本专利技术提供一种隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，包括：
[0008]衬底，所述衬底采用柔性透明材料制成；
[0009]仿生微流道样品采集模块，所述仿生微流道样品采集模块用于采集泪液并将泪液葡萄糖监测传感器和外界隔离以减少干扰；
[0010]泪液葡萄糖监测传感器，所述泪液葡萄糖监测传感器用于检测泪液中的葡萄糖含量，所述泪液葡萄糖监测传感器与所述仿生微流道样品采集模块连接；
[0011]无线信号传输模块，所述无线信号传输模块与所述泪液葡萄糖监测传感器连接；
[0012]隐形眼镜外电路模块，所述隐形眼镜外电路模块用于接收所述无线信号传输模块传输的检测结果信号；
[0013]所述仿生微流道样品采集模块、所述泪液葡萄糖监测传感器和所述无线信号传输模块均设置在所述衬底上。
[0014]根据本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，所述仿生微流道样品采集模块包括泵送腔体，所述泵送腔体的两侧分别设有进液通道和出液通道。
[0015]根据本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，所述泵送腔体被压缩后在无外力条件下可自然复位。
[0016]根据本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，所述进液通道和所述出液通道上设有沿所述进液通道指向所述出液通道方向设置的瓣膜结构，所述瓣膜结构用于防止所述仿生微流道样品采集模块中的泪液从所述出液通道指向所述进液通道的方向流动。
[0017]根据本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，所述瓣膜结构沿所述进液通道指向所述出液通道方向厚度逐渐增加。
[0018]根据本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，所述仿生微流道样品采集模块的微流道壁厚为10μm～1mm。
[0019]根据本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，所述泪液葡萄糖监测传感器包括石墨烯基传感器。
[0020]根据本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，所述隐形眼镜外电路模块包括射频接收线圈、模数转换电路和接收终端。
[0021]根据本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，所述接收终端包括手机、电脑或示波器。
[0022]根据本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，所述衬底的厚度为0.2μm～5mm。
[0023]本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，使用时，将衬底安装在眼部，仿生微流道样品采集模块将采集到的泪液送至泪液葡萄糖监测传感器上检测泪液中葡萄糖的含量，检测结果通过无线信号传输模块传输至隐形眼镜外电路模块，再结合泪液和血液成分的相关性，如此，即可实现连续的非侵入式的葡萄糖监测目的，解决了现有技术中的眼部生理信息监测系统的安全性、舒适性和便携性较差的技术缺陷，提升眼部生理信息监测的安全性、舒适性和便携性。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一
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。
[0025]图1是本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统实施例的示意图；
[0026]图2是本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统实施例的示意图(隐藏隐形眼镜外电路模块)；
[0027]图3是本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统中仿生微流道样品采集模块的结构示意图；
[0028]图4是本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统中仿生微流道样品采集模块内部液体流动示意图；
[0029]图5是本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统中仿生微流道样品采集模块的整体结构示意图；
[0030]图6是石墨烯场效应管对葡萄糖浓度的响应示意图；
[0031]图7是石墨烯基传感器制备过程中的对石墨烯进行拉曼光谱表征的结果图；
[0032]图8是本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统的制备流程图；
[0033]图9是本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统在无线测量时的等效电路图；
[0034]图10是本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统集成在有框眼镜型便携式设备结构示意图；
[0035]图11是本专利技术提供的隐形眼镜式泪液葡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，其特征在于，包括：衬底，所述衬底采用柔性透明材料制成；仿生微流道样品采集模块，所述仿生微流道样品采集模块用于采集泪液并将泪液葡萄糖监测传感器和外界隔离以减少干扰；泪液葡萄糖监测传感器，所述泪液葡萄糖监测传感器用于检测泪液中的葡萄糖含量，所述泪液葡萄糖监测传感器与所述仿生微流道样品采集模块连接；无线信号传输模块，所述无线信号传输模块与所述泪液葡萄糖监测传感器连接；隐形眼镜外电路模块，所述隐形眼镜外电路模块用于接收所述无线信号传输模块传输的检测结果信号；所述仿生微流道样品采集模块、所述泪液葡萄糖监测传感器和所述无线信号传输模块均设置在所述衬底上。2.根据权利要求1所述的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，其特征在于，所述仿生微流道样品采集模块包括泵送腔体，所述泵送腔体的两侧分别设有进液通道和出液通道。3.根据权利要求2所述的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，其特征在于，所述泵送腔体被压缩后在无外力条件下可自然复位。4.根据权利要求2所述的隐形眼镜式泪液葡萄糖传感监测系统，其特征在于，所述进液通道和所述出液通道上设有沿所述进液通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：任天令，刘商鉴，徐建东，潘炯，杨轶，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：