[發(fā)明專利]一種柔性可拉伸生物傳感器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811183877.3
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109381182A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉儒平;石月;李舟;李燁;李路海
• 申請（專利權(quán)）人: 北京印刷學(xué)院
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供了一種柔性可拉伸生物傳感器。本發(fā)明所述的柔性可拉伸生物傳感器結(jié)構(gòu)簡單，在柔性薄膜基底上設(shè)計(jì)多個(gè)工作電極以及多個(gè)信號傳輸通道，可以保證在一個(gè)電極出現(xiàn)問題后，其他電極可以正常的工作，增加器件的安全性，增加信號測量的準(zhǔn)確性，減少測量誤差。本發(fā)明還提供了所述柔性可拉伸生物傳感器的制備方法，可增強(qiáng)生物傳感器的拉伸性能，進(jìn)而提高柔性可拉伸生物傳感器與被測物的貼合性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性可拉伸生物傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)

神經(jīng)性疾病可引起肢體運(yùn)動失控、認(rèn)知功能障礙等，使患者喪失部分或全部勞動能力，對個(gè)人、家庭和社會造成沉重負(fù)擔(dān)。全球超過10億人承受著神經(jīng)性疾病的痛苦，神經(jīng)性疾病已然成為了人類健康的主要威脅。當(dāng)神經(jīng)性疾病發(fā)生時(shí)，大腦皮層出現(xiàn)異常放電。因此，在此情況下，及時(shí)采集神經(jīng)電生理信號對于神經(jīng)障礙疾病診斷、治療檢測和康復(fù)訓(xùn)練非常重要。

目前，市面上常用于檢測大腦皮層電信號的為猶他電極和密歇根電極，但所述猶他電極和密歇根電極均屬于剛性器件，難以貼合生物組織形態(tài)進(jìn)而制約信號采集與獲取。同時(shí)，猶他電極和密歇根電極均需要在硅基板上集成很多的電子元件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；而且，在使用過程中也會由于電子元件發(fā)熱使其檢測靈敏度降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測靈敏度高、貼合性好的柔性可拉伸生物傳感器。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種柔性可拉伸生物傳感器，包括柔性薄膜基底、印刷在柔性薄膜基底表面的多個(gè)工作電極和多個(gè)信號傳輸通道、封裝所述信號傳輸通道的封裝結(jié)構(gòu)；

其中，一個(gè)所述工作電極和一個(gè)所述信號傳輸通道相連作為一個(gè)工作元件；每個(gè)所述工作元件獨(dú)立設(shè)置；

所述柔性薄膜基底為碳納米管編織物封裝的柔性薄膜基底；

所述柔性薄膜基底具有褶皺結(jié)構(gòu)，所述工作電極和信號傳輸通道具有與所述柔性薄膜基底相對應(yīng)的褶皺結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述柔性薄膜基底為聚二甲基硅氧烷薄膜、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚乳酸-羥基乙酸共聚物薄膜、聚醚酰亞胺薄膜、氨綸絲薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚萘二甲酯乙二醇酯薄膜或納米纖維素膜。

優(yōu)選的，所述工作電極和信號傳輸通道的制備原料為導(dǎo)電油墨。

優(yōu)選的，所述工作電極為圓形電極、半圓形電極、方形電極或叉指形電極。

優(yōu)選的，當(dāng)所述圓形電極的直徑為300～400μm時(shí)，相鄰兩個(gè)所述圓形電極之間最短間距為100～300μm；

當(dāng)所述半圓形電極的直徑為50～200μm時(shí)，相鄰兩個(gè)所述半圓形電極之間最短間距為100～300μm；

當(dāng)所述方形電極的邊長為200～500μm時(shí)，相鄰兩個(gè)所述方形電極之間最短間距為100～300μm；

當(dāng)所述叉指形電極的指寬為100～200μm時(shí)，所述叉指形電極的叉指間距為1～200μm。

優(yōu)選的，所述封裝結(jié)構(gòu)的制備原料為聚對二甲苯、聚酰亞胺和三氧化鋁中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述封裝結(jié)構(gòu)的厚度為1～5μm。

本發(fā)明還提供了所述柔性可拉伸生物傳感器的制備方法，包括以下步驟：

對柔性薄膜基底依次進(jìn)行碳納米管編織物的封裝處理，拉伸處理，得到拉伸柔性薄膜基底；