[發明專利]一種可穿戴電化學傳感器電極及可穿戴電化學傳感器

在審

• 申請號: 201610048395.1
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105548318A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 楊海朋;莊俊城;陳青然;戈早川
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/30
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術領域

本發明涉及可穿戴設備領域，尤其涉及一種可拉伸、可折疊的可穿戴電化學傳感 器電極及可穿戴電化學傳感器。

背景技術

隨著人們對自身身體健康關注度的提升，目前“可穿戴”概念非常流行，各種智能 手表、手環等層出不窮。隨著科技的不斷發展，可穿戴設備的監測范圍也由基本的睡眠監 測、計步功能擴展到騎車、游泳、網球、籃球、足球等各種運動的監控、建議。可穿戴設備主要 集成了高度計、氣壓計、足部傳感器、心率等，從而計算出用戶當前的運動狀態；然而對于與 運動密切相關的人體汗液中血糖、pH值、乳酸、電解質、尿酸、尿素等的成份含量，則尚未有 相關的檢測方法。

在現有商品化技術中，測量血糖、pH值、乳酸等成分含量的電化學傳感器電極，多 采用絲網印刷技術。由于其電子線路不能彎折伸縮，這類電極只適合在固定不動的狀態下 進行檢測；其對于活動目標（如運動中的肌肉表皮）則難以檢測，尤其難以實現連續監測，無 法滿足運動、訓練的需要。申請號為201410850197.8的專利（一種雙向可拉伸的超級電容器 及其制備方法）公開了一種雙向可拉伸碳納米管電路，但是該工藝采用夾層結構，不適合作 為電化學傳感器電極。本發明提供一種功能化的可折疊、可拉伸的可穿戴傳感器電極及可 穿戴電化學傳感器，該電極固定對應的生物敏感成分后，可適用于在各種狀態下（尤其包括 在運動狀態下）對人體體液中的葡萄糖或乳酸、尿酸等醫療健康相關物質的含量進行連續 監測，實現現有可穿戴裝備的技術升級。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可拉伸、可彎折的可穿戴電化學傳感器電極及可穿戴 電化學傳感器，旨在解決現有技術中電化學傳感器不具備拉伸、彎折性能，無法在運動中有 效檢測人體汗液中多種醫療健康相關成分的含量的問題。

本發明的技術方案如下：

一種可穿戴電化學傳感器電極，其中，所述可穿戴電化學傳感器電極包括作為電極基 底的塑料、作為電極活性成份的敏感材料以及用于改變塑料拉伸性能和分散性能的添加 劑。

所述可穿戴電化學傳感器電極，其中，所述敏感材料包括氨基化碳納米管、羧基化 碳納米管、碳納米管、貴金屬納米管、貴金屬納米線、二氧化錳納米管、二氧化錳納米線、以 及石墨烯中的一種或多種納米材料。

所述可穿戴電化學傳感器電極，其中，所述敏感材料為碳納米管。

所述可穿戴電化學傳感器電極，其中，所述添加劑包括聚環糊精、殼聚糖、全氟磺 酸樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚(3,4-氧亞乙基氧噻吩)、聚(苯乙烯磺酸鹽)、聚(3,4-亞乙二 氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種或多種。

所述可穿戴電化學傳感器電極，其中，所述添加劑為聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚 (苯乙烯磺酸)。

所述可穿戴電化學傳感器電極，其中，所述塑料包括聚乳酸、聚硅氧烷、聚苯乙烯、 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醇、低密度聚乙烯、聚氨酯和橡膠中的一種或多 種。

所述可穿戴電化學傳感器電極，其中，所述塑料為聚乳酸。

一種可穿戴電化學傳感器，其中，所述可穿戴電化學傳感器包括上述可穿戴電化 學傳感器電極。

有益效果：本發明提供一種可穿戴電化學傳感器電極，其通過采用可拉伸的塑料作為 基底，并添加活性敏感材料，制備出可拉伸傳感器電極，該電極固定對應的生物敏感成分 后，用于可穿戴設備，其可隨動態目標進行相應拉伸，在拉伸30%以內其傳感性能保持與未 拉伸狀態相同。可以對運動中的人汗液中的血糖、乳酸、尿酸等各類生理特征標志物含量進 行實時監測，為實時監控個體運動狀況提供極大的便利。

附圖說明

圖1為本發明所述可穿戴電化學傳感器電極的結構示意圖。

圖2為本發明所述可穿戴電化學傳感器電極的制備方法示意圖。

圖3為本發明所述可穿戴電化學傳感器電極上固定乳酸氧化酶后所得到的可拉伸 乳酸傳感器性能檢測圖。

具體實施方式

本發明提供一種可穿戴電化學傳感器電極及可穿戴電化學傳感器，為使本發明的 目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描 述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。