【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可穿戴传感，尤其涉及一种用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着人口老龄化趋势的加剧和慢性疾病的普遍增加，人们对健康的重视程度不断增强，如心血管疾病、肥胖、糖尿病等，这些疾病往往与不良的生活习惯和缺乏有效的健康监测有关，健康管理成为了个人追求幸福生活的重要组成部分。传统的健康监测方法通常需要在医院或诊所进行，只能得到短暂的监测数据，通常也比较大、笨重，不能随时随地进行监测，存在着时间和空间限制，无法对个体的健康状态进行实时监测和分析。因此，需要一种便捷、高效的健康监测工具来满足人们的需求。可穿戴技术作为近年来快速兴起的一种创新技术，以其小巧、便携、智能化的特点，成为了健康监测的热门选择。可穿戴健康监测传感器结合了传感器技术、物联网技术和云计算技术，能够实时监测个体的生理参数和活动状态，并通过数据分析提供个性化的健康管理建议。
2、可穿戴电化学传感器是一种集成了电化学传感技术和可穿戴设备的新型传感器，它可以实时监测人体生理指标、环境参数或化学物质，并将数据传输到智能手机或其他设备上进行分析和处理。这种传感器通常以柔性、舒适的方式与人体接触，可以随着身体的运动而自由弯曲，适合长时间佩戴。它可以用于监测血液中的生物标志物、葡萄糖水平、电解质浓度等生理指标，也可以用于检测环境中的污染物或化学物质。通过将电化学传感器与可穿戴设备结合，人们可以更方便地实时监测自己的健康状况，及时采取行动。这对于慢性疾病管理、运动员的生理监测、环境监测等领域都具有重要意义。随着材料科学、纳米技术和医疗
3、糖尿病是一种慢性疾病，早期往往没有明显的症状，因此很难被及时诊断，通过监测汗液中的葡萄糖浓度，可以在疾病发生前期就发现血糖异常的迹象，提供早期预警作用。传统的血液采样需要穿刺取血，使得患者比较痛苦，存在不便等缺点。而汗液中葡萄糖的监测是一种非侵入性的方法，更适合于大规模的早期筛查工作。近年来的研究发现，汗液中葡萄糖浓度与血液中的葡萄糖浓度之间存在一定的相关性。这意味着通过分析汗液中的葡萄糖浓度，可以间接反映出人体内部的血糖状况，为健康监测提供了新的思路。
4、因此，开发一种可为糖尿病提供早期预警，且可非入侵性监测的葡萄糖检测可穿戴电化学分析设备具有重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片及其制备方法与应用，以解决传统的血液采样需要穿刺取血，使得患者比较痛苦，存在不便等缺点，且现有方法无法对糖尿病进行早期预警等问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，所述可穿戴贴片包括由内至外依次设置的粘合层、微流体通道、电化学葡萄糖生物传感器、温度传感器和电热薄膜。
4、作为优选，所述粘合层的材料为双面胶。
5、作为优选，所述微流体通道的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述微流体通道包括汗液富集区、汗液通道、汗液分析区和排汗口，汗液富集区和汗液分析区通过汗液通道相连；汗液富集区和汗液分析区独立的为直径为0.3～1cm的通孔；汗液通道的宽度独立的为0.03～0.05cm。
6、作为优选，所述电化学葡萄糖生物传感器的制备，包括如下步骤：
7、(1)以聚酰亚胺作为电极基材，导电油墨作为工作电极和对电极，ag/agcl作为参比电极，通过丝网印刷得spe膜电极；
8、(2)对spe膜电极顺次进行活化、除杂和恒电位沉积，得碳/普鲁士蓝电极；
9、(3)将壳聚糖-葡萄糖氧化酶溶液滴铸于电极碳/普鲁士蓝电极进行恒电位沉积的表面，得电化学葡萄糖生物传感器。
10、作为优选，所述活化的方法为循环伏安法；所述活化所用试剂为硫酸；所述恒电位沉积所用试剂为普鲁士蓝溶液，普鲁士蓝溶液为由k4[fe(cn)6]、fecl3、kcl和hcl组成的水溶液，普鲁士蓝溶液中k4[fe(cn)6]的浓度为2～2.5mmol/l、fecl3的浓度为2～2.5mmol/l、kcl的浓度为0.1～0.3mol/l、hcl的浓度为0.1～0.3mol/l；所述恒电位沉积所用参比电极为ag/agcl，所用对电极为pt；所述恒电位沉积的电位为0.4～0.6v，恒电位沉积的时间为360～380s。
11、作为优选，所述壳聚糖-葡萄糖氧化酶溶液由葡萄糖氧化酶溶液和壳聚糖溶液按1：1～1.5的体积比配置得到；葡萄糖氧化酶溶液为葡萄糖氧化酶的pbs溶液，葡萄糖氧化酶溶液的浓度为8～12mg/ml；壳聚糖溶液为壳聚糖的醋酸溶液，壳聚糖溶液的质量分数为0.5～2％。
12、作为优选，所述电热薄膜的制备，包括如下步骤：
13、将银纳米线悬浮液通过真空抽滤富集于滤膜上，得到滤膜片；以聚酰亚胺为基材，将滤膜片附着于聚酰亚胺的一个表面上，在附着滤膜片的聚酰亚胺的表面的宽度方向上涂布导电银浆，并在聚酰亚胺的长度方向上设置电源线，得电热薄膜。
14、作为优选，所述银纳米线悬浮液中的银纳米线直径为28～32nm，长度为28～32μm；所述聚酰亚胺和滤膜片的长度为4～4.5cm，宽度为2～2.5cm。
15、本专利技术还提供了所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片的制备方法，包括如下步骤：
16、将粘合层、微流体通道、电化学葡萄糖生物传感器、温度传感器和电热薄膜顺次层叠制成可穿戴贴片；
17、粘合层、微流体通道、电化学葡萄糖生物传感器、温度传感器和电热薄膜独立的通过紫外线固化uv胶结合。
18、本专利技术还提供了所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片在制备用于汗液中葡萄糖检测的设备中的应用。
19、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
20、本专利技术所述可穿戴贴片采用柔性材料制成，并且耐高温，能够很好的贴合皮肤，同时，电热薄膜可重复使用，成本较低，操作简单，此外基于这种可穿戴贴片制备的新型葡萄糖检测设备可非侵入式监测汗液中的葡萄糖，采用热刺激的方式使皮肤出汗，外加温控模块作为保护机制，避免了传统采血方式带来的疼痛感，在静息状态下也可以原位检测汗液中的葡萄糖，是实现可穿戴实时监测葡萄糖的理想平台，在早期预防糖尿病方面具有广阔的应用前景。
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1.一种用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述可穿戴贴片包括由内至外依次设置的粘合层、微流体通道、电化学葡萄糖生物传感器、温度传感器和电热薄膜。
2.根据权利要求1所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述粘合层的材料为双面胶。
3.根据权利要求1或2所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述微流体通道的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述微流体通道包括汗液富集区、汗液通道、汗液分析区和排汗口，汗液富集区和汗液分析区通过汗液通道相连；汗液富集区和汗液分析区独立的为直径为0.3～1cm的通孔；汗液通道的宽度独立的为0.03～0.05cm。
4.根据权利要求3所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述电化学葡萄糖生物传感器的制备，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述活化的方法为循环伏安法；所述活化所用试剂为硫酸；所述恒电位沉积所用试剂为普鲁士蓝溶液，普鲁士蓝溶液为由K4[Fe(CN)6]、FeCl3、KCl和HCl组成的水溶液，普鲁士蓝溶液中
6.根据权利要求4或5所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述壳聚糖-葡萄糖氧化酶溶液由葡萄糖氧化酶溶液和壳聚糖溶液按1：1～1.5的体积比配置得到；葡萄糖氧化酶溶液为葡萄糖氧化酶的PBS溶液，葡萄糖氧化酶溶液的浓度为8～12mg/mL；壳聚糖溶液为壳聚糖的醋酸溶液，壳聚糖溶液的质量分数为0.5～2％。
7.根据权利要求1、2、4或5所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述电热薄膜的制备，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述银纳米线悬浮液中的银纳米线直径为28～32nm，长度为28～32μm；所述聚酰亚胺和滤膜片的长度为4～4.5cm，宽度为2～2.5cm。
9.权利要求1～8任一项所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.权利要求1～8任一项所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片在制备用于汗液中葡萄糖检测的设备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述可穿戴贴片包括由内至外依次设置的粘合层、微流体通道、电化学葡萄糖生物传感器、温度传感器和电热薄膜。
2.根据权利要求1所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述粘合层的材料为双面胶。
3.根据权利要求1或2所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述微流体通道的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述微流体通道包括汗液富集区、汗液通道、汗液分析区和排汗口，汗液富集区和汗液分析区通过汗液通道相连；汗液富集区和汗液分析区独立的为直径为0.3～1cm的通孔；汗液通道的宽度独立的为0.03～0.05cm。
4.根据权利要求3所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述电化学葡萄糖生物传感器的制备，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述用于汗液中葡萄糖检测的可穿戴贴片，其特征在于，所述活化的方法为循环伏安法；所述活化所用试剂为硫酸；所述恒电位沉积所用试剂为普鲁士蓝溶液，普鲁士蓝溶液为由k4[fe(cn)6]、fecl3、kcl和hcl组成的水溶液，普鲁士蓝溶液中k4[fe(cn)6]的浓度为2～2.5mmol/l、fecl3的浓度为2～2.5mmol/l、kcl的浓度为0.1...
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