【技术实现步骤摘要】
本申请涉及微针传感，尤其涉及一种柔性微针电极及制备方法、柔性微针传感平台。
技术介绍
1、传统的生化指标如血糖、乳酸和肾上腺素等的监测仍基于采血测量，具有创伤面积较大、检测时间长、采血过程较为痛苦和不能连续动态监测的缺点。针对上述问题，近年来的科学研究逐渐聚焦于微创和无创生化指标检测技术，而生化指标的监测技术也由传统的静态不连续监测向动态连续监测方向发展。
2、而目前无创生化指标的检测方式如光谱法和生物阻抗法，尽管理论上可以实现生化指标的动态连续监测，但干扰因素较多，测量精度较低；而基于皮外组织液和人体体液的电化学测试方法尽管测量精度和准确度较光谱法有了较大的提升，但仍难以实现生化指标的动态连续监测。
3、相比于无创式，基于半植入微创式的生化指标检测将电化学传感器直接与皮下组织液接触，可以实现人体生化指标的直接动态连续监测，并且很大程度上避免了外界干扰，提高了测试精度和准确度。
4、基于微创方式的生化指标检测技术主要利用微针技术，即通过单个微针或微针阵列对皮肤进行微侵入穿刺，由于微针的长度触及不到内皮神经层，因而被测者几乎感觉不到疼痛。
5、然而，现有的基于微针方式的动态指标监测设备一部分的主要监测对象均是单一的血糖，未能扩及其他生化指标的测量，采集传感模块的功能较为单一；另一部分为利用微针阵列即微针组的形式，将每个微针单元以电化学三电极按照一定间距所构成的空间四角锥结构，通过在每个微针单元表面修饰针对目标分析物的感测高分子，来实现多生化物质的动态连续监测，相比于单个微针方式，微针
技术实现思路
1、本申请提供了一种柔性微针电极及制备方法、柔性微针传感平台，以通过单一微针实现多生化物质的同步连续监测。本申请的技术方案如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种柔性微针电极，包括柔性基底，所述柔性基底包括基体部和针体部，所述针体部的第一侧面上设置有多个传感电极，所述传感电极包括多个用于采集不同生化物质参数的工作电极和对应的多个对电极以及一个参比电极；所述基本部的第一侧面上设置有多个基板连接电极，所述多个基板连接电极分别与所述针体部的第一侧面上的所述多个传感电极一一对应且通过导线连接。
3、在一些实施例中，所述针体部的第二侧面上设置有与所述针体部的第一侧面相同的多个传感电极；所述基本部的第二侧面上设置有与所述基本部的第一侧面相同的多个基板连接电极。
4、在一些实施例中，所述针体部的第二侧面上设置有与所述针体部的第一侧面不同的多个传感电极，所述基本部的第二侧面上设置有多个基板连接电极，所述多个基板连接电极分别与所述针体部的第二侧面上的所述多个传感电极一一对应且通过导线连接。
5、在一些实施例中，所述柔性基底上除所述多个传感电极和所述多个基板连接电极以外的区域设置有绝缘层。
6、在一些实施例中，所述针体部的宽度范围为0.1mm～1.0mm，长度为10mm～20mm。
7、第二方面，本申请实施例提供了一种柔性微针传感平台，包括：第一方面所述的柔性微针电极、模拟前端与采样模块、数据处理模块和通信模块，所述模拟前端与采样模块的输入端与所述柔性微针电极连接，所述模拟前端与采样模块的输出端与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块还与所述通信模块电连接；
8、其中，所述数据处理模块为微控制器。
9、第三方面，本申请实施例提供了柔性微针电极的制备方法，包括如下步骤：
10、基于微纳加工技术在柔性基底上沉积粘附层和金属导线层，并制备出电极和引线层；
11、基于微纳加工技术在所述柔性基底上所述电极以外的区域制备绝缘层；
12、基于微纳加工技术在所述电极上制备金属层；
13、对所述柔性基底上的微针电极进行激光外形切割，得到微针传感电极；
14、在所述微针传感电极上的对应区域形成酶层；
15、在所述酶层上形成外膜层，得到最终的柔性微针电极。
16、在一些实施例中，所述基于微纳加工技术在柔性基底上沉积粘附层和金属导线层，并制备出电极和引线层，包括：
17、基于微纳加工技术在柔性基底上沉积粘附层和金属导线层，之后依次进行旋涂光刻胶、曝光、显影反应、金属层刻蚀、剥离光刻胶工艺，得到所需图案的电极和引线层。
18、在一些实施例中，所述基于微纳加工技术在所述柔性基底上所述电极以外的区域制备绝缘层，包括：
19、在所述电极以外区域先旋涂一层绝缘材料，之后依次经过软烤、曝光、显影反应、去离子水冲洗以及固化处理，最终制备得到绝缘层。
20、在一些实施例中，所述基于微纳加工技术在所述电极上制备金属层，包括：
21、基于微纳加工技术在所述电极上对应区域先沉积一层粘附层，再沉积一层第一导电层，制备工作电极和对电极；
22、基于微纳加工技术在所述电极上对应区域先沉积一层粘附层，再沉积一层第二导电层，制备参比电极；
23、基于微纳加工技术在所述电极上对应区域沉积一层第三导电层，制备基板连接电极。
24、本申请实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
25、本申请实施例的柔性微针电极，将基于电化学传感原理的多个传感器同时集成于单一柔性微针表面，得到的整个微针电极兼具尺寸小、易穿透皮肤、电极结合牢固、痛感和感染率低的优点。通过该柔性微针电极实现的柔性微针传感平台，可用于多生化物质的同步连续监测，测试精度和准确度较高。柔性微针电极的制备方法，为基于微纳加工在柔性微针上实现三电极体系，电极结合牢固，器件尺寸小、制备精度高且稳定性好。
26、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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1.一种柔性微针电极，其特征在于，包括柔性基底，所述柔性基底包括基体部和针体部，所述针体部的第一侧面上设置有多个传感电极，所述传感电极包括多个用于采集不同生化物质参数的工作电极和对应的多个对电极以及一个参比电极；所述基本部的第一侧面上设置有多个基板连接电极，所述多个基板连接电极分别与所述针体部的第一侧面上的所述多个传感电极一一对应且通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的柔性微针电极，其特征在于，所述针体部的第二侧面上设置有与所述针体部的第一侧面相同的多个传感电极；所述基本部的第二侧面上设置有与所述基本部的第一侧面相同的多个基板连接电极。
3.根据权利要求1所述的柔性微针电极，其特征在于，所述针体部的第二侧面上设置有与所述针体部的第一侧面不同的多个传感电极，所述基本部的第二侧面上设置有多个基板连接电极，所述多个基板连接电极分别与所述针体部的第二侧面上的所述多个传感电极一一对应且通过导线连接。
4.根据权利要求1所述的柔性微针电极，其特征在于，所述柔性基底上除所述多个传感电极和所述多个基板连接电极以外的区域设置有绝缘层。
5.根据权利
6.一种柔性微针传感平台，其特征在于，包括：如权利要求1至5中任一所述的柔性微针电极、模拟前端与采样模块、数据处理模块和通信模块，所述模拟前端与采样模块的输入端与所述柔性微针电极连接，所述模拟前端与采样模块的输出端与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块还与所述通信模块电连接；
7.一种柔性微针电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述基于微纳加工技术在柔性基底上沉积粘附层和金属导线层，并制备出电极和引线层，包括：
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述基于微纳加工技术在所述柔性基底上所述电极以外的区域制备绝缘层，包括：
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述基于微纳加工技术在所述电极上制备金属层，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种柔性微针电极，其特征在于，包括柔性基底，所述柔性基底包括基体部和针体部，所述针体部的第一侧面上设置有多个传感电极，所述传感电极包括多个用于采集不同生化物质参数的工作电极和对应的多个对电极以及一个参比电极；所述基本部的第一侧面上设置有多个基板连接电极，所述多个基板连接电极分别与所述针体部的第一侧面上的所述多个传感电极一一对应且通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的柔性微针电极，其特征在于，所述针体部的第二侧面上设置有与所述针体部的第一侧面相同的多个传感电极；所述基本部的第二侧面上设置有与所述基本部的第一侧面相同的多个基板连接电极。
3.根据权利要求1所述的柔性微针电极，其特征在于，所述针体部的第二侧面上设置有与所述针体部的第一侧面不同的多个传感电极，所述基本部的第二侧面上设置有多个基板连接电极，所述多个基板连接电极分别与所述针体部的第二侧面上的所述多个传感电极一一对应且通过导线连接。
4.根据权利要求1所述的柔性微针电极，其特征在于，所述柔性基底上除所述多个传感电极和所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈洁仪，陈毅豪，杨玲，翟子豪，胡绍璐，杨恪，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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