[發明專利]用于生物流體的表皮表征的設備和相關方法

有效

• 申請號: 201580055182.5
• 申請日: 2015-08-11
• 公開（公告）號: CN106793954B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: J·A·羅杰斯;A·考;D·康;Y·劉;X·黃
• 申請（專利權）人: 伊利諾伊大學評議會
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;關麗麗

1.一種用于監控生物流體的器件，所述生物流體是汗液，該器件包括：

一個功能襯底，通過具有足夠低的抗彎剛度以憑借緊密接觸提供該器件與皮膚的表面之間的共形接觸被機械匹配到皮膚；其中所述功能襯底提供從汗腺釋放的汗液通過位于所述功能襯底的表面的汗液入口的微流體運輸；

多個傳感器，由所述功能襯底支撐，其中所述多個傳感器中的每個傳感器包括一個比色指示器，所述比色指示器被布置在所述功能襯底的一個腔內；

其中所述腔中的每個腔通過一個用于檢測所述汗液中的多個生物標記的微流體通道連接到所述汗液入口，并且從汗腺釋放的所述汗液沿著所述微流體通道流動到所述腔，其中所述比色指示器檢測葡萄糖、乳酸鹽、氯化物、肌酸酐和/或乙醇的濃度；并且

至少一個比色指示器檢測汗液以用于出汗體積或出汗速率評價。

2.根據權利要求1所述的器件，其中所述功能襯底被熱匹配到皮膚。

3.根據權利要求1所述的器件，其中所述功能襯底包括一個或多個微流體通道，所述一個或多個微流體通道用于所述生物流體的微流體運輸。

4.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底是一個彈性體襯底。

5.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，還包括一個用于從受試者提取間質流體或血液的部件。

6.根據權利要求5所述的器件，其中用于提取間質流體或血液的部件選自微針部件、反向離子電滲部件和熱微磨損部件。

7.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底是大體上無色的且大體上透明的。

8.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底具有小于或等于100MPa的模量。

9.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底具有選自10kPa到10MPa的范圍的模量。

10.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底具有選自500μm到2mm的范圍的厚度。

11.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底選自聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯、纖維素紙、纖維素海綿、聚氨酯海綿、聚乙烯醇海綿、硅樹脂海綿、聚苯乙烯、聚酰亞胺、SU-8、蠟狀物、烯烴共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯。

12.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底具有大于或等于2.0的電介質常數。

13.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底具有選自2.20到2.75的范圍的電介質常數。

14.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底具有小于或等于700mm的側向尺寸或直徑。

15.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底對于所述生物流體具有大于或等于0.2g/h m²的滲透性。

16.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底具有選自1/℃(×10^-6)到3/℃(×10^-4)的范圍的熱膨脹系數。

17.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述功能襯底具有大于或等于0.5的孔隙率。

18.根據權利要求1-3中的任一項所述的器件，其中所述微流體運輸是經由毛細作用力的自發微流體運輸。