[發(fā)明專利]一種植入式血糖測(cè)試探針及其基于絲網(wǎng)印刷的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811409509.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109406589B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁波;張思昱;陳詩(shī)蝶;蔡宇;王小飛;葉學(xué)松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);深圳中興網(wǎng)信科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/26
• 分類號(hào): G01N27/26;A61B5/1486
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發(fā)明公開(kāi)了一種植入式血糖測(cè)試探針及其基于絲網(wǎng)印刷的制作方法，屬于傳感器領(lǐng)域。該探針為長(zhǎng)條形針狀多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，從一側(cè)到另一側(cè)依次為抗吸附層、緩釋層、酶層、絕緣層、工作電極層、基層、參比電極層、絕緣層、緩釋層和抗吸附層；其中與工作電極層相接觸的絕緣層上具有第一未覆蓋區(qū)域，且第一未覆蓋區(qū)域中填充有酶層，酶層一面與工作電極層接觸，另一面被緩釋層包裹覆蓋；與參比電極層相接觸的絕緣層上也具有第二未覆蓋區(qū)域，第二未覆蓋區(qū)域中沒(méi)有填充酶層但填充有緩釋層。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)組織液葡萄糖濃度的連續(xù)動(dòng)態(tài)測(cè)量，探針小巧輕便，柔性材料減少用戶不適感，在植入式血糖檢測(cè)領(lǐng)域有著較好的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植入式血糖測(cè)試探針及其基于絲網(wǎng)印刷的制作方法，屬于傳感器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

糖尿病是一種因體內(nèi)胰島素分泌缺陷或組織細(xì)胞的胰島素抵抗引起的以高血糖為特征的代謝性疾病，可以引起心血管疾病、慢性腎衰竭、視網(wǎng)膜病變等多種并發(fā)癥。據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟(IDF)統(tǒng)計(jì)，2017年全球20歲～79歲成年人的糖尿病患病率為8.8％，患者人數(shù)已達(dá)4.25億，我國(guó)糖尿病的患病人數(shù)為1.14億，居全球首位。目前糖尿病還無(wú)法完全治愈，通過(guò)對(duì)患者血糖濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制可以有效控制病情，降低并發(fā)癥的發(fā)生。

當(dāng)前采用的診斷方法(一次空腹血糖值和糖耐量實(shí)驗(yàn))存在明顯不足，誤診率和漏診率很高，而且每次只能測(cè)一個(gè)時(shí)間點(diǎn)血糖，每天需要多次監(jiān)測(cè)血糖，仍無(wú)法全面了解血糖波動(dòng)情況，糖尿病患者迫切需要更先進(jìn)準(zhǔn)確的診斷儀器。動(dòng)態(tài)血糖儀可以給出連續(xù)的的血糖圖譜，發(fā)現(xiàn)“隱匿性”的高血糖和低血糖，提供全方位的人體血糖參數(shù)信息，為糖尿病的診斷提供準(zhǔn)確全面的數(shù)據(jù)，從而提高診斷水平。有助于醫(yī)生了解糖尿病患者飲食、運(yùn)動(dòng)、藥物、情緒波動(dòng)等因素對(duì)血糖水平的影響，找出血糖波動(dòng)的原因，從而科學(xué)制定或調(diào)整相應(yīng)的用藥、飲食、運(yùn)動(dòng)、監(jiān)測(cè)方案。

動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)檢測(cè)皮下組織間液的葡萄糖濃度，組織間液的葡萄糖濃度隨著血液葡萄糖濃度變化而變化，已被證明能可靠反映血糖水平。探頭主要有由半透膜、葡萄糖氧化酶和微電極組成，借助助針器植入受檢者腹部皮下，并與皮下組織間液中的葡萄糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電信號(hào)。目前市場(chǎng)上的動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)主要是用金屬電極，金屬電極本身成本較高，另外加工方法比較復(fù)雜，加工成本也較高，由于探頭在體使用壽命短(7天左右)，患者們的日均消費(fèi)高，因此在國(guó)內(nèi)難以推廣。并且由于金屬的剛性結(jié)構(gòu)，在植入體內(nèi)時(shí)易使患者產(chǎn)生不適感。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)技術(shù)中電極探頭制作復(fù)雜，成本高，以及減輕因植入式測(cè)量患者產(chǎn)生的不適感，并提供一種具有新型結(jié)構(gòu)的血糖測(cè)量探針及其制作方法。

本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思是：現(xiàn)有的植入式金屬電極本身成本較高，另外加工方法比較復(fù)雜，加工成本也較高，患者不適感明顯，所以采用在柔性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料上雙面絲網(wǎng)印刷上普魯士藍(lán)修飾的碳電極作為工作電極、氯化銀電極作為參比電極。由于基層聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔性特點(diǎn)，植入式測(cè)量過(guò)程中能有效減少患者的不適感。絕緣層油墨(PET?INK)也采用絲網(wǎng)印刷的方式，由于絲網(wǎng)印刷形狀的可控性，可以高效地留空部分區(qū)域。而且絲網(wǎng)印刷的工藝操作簡(jiǎn)便，大大簡(jiǎn)化了加工條件，降低了加工成本，有利于大規(guī)模加工生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)在工作電極上固定酶層與組織液中的葡萄糖反應(yīng)，在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚苯胺上固定葡萄糖氧化酶(GOD)，有利于酶的固著。針對(duì)葡萄糖電極在體工作壽命短的問(wèn)題，提出了一種酶可控釋放接力機(jī)制的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，即涂覆聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)，在該材料的降解過(guò)程中，逐步釋放葡萄糖氧化酶參與催化反應(yīng)，從而維持傳感器靈敏度的穩(wěn)定性。針對(duì)電極表面蛋白質(zhì)吸附，導(dǎo)致電極靈敏度降低，信號(hào)反應(yīng)延時(shí)，甚至失效，提出了表面電化學(xué)可控聚合植介入超低蛋白吸附水凝膠材料聚磺酸甜菜堿(pSBMA)。

本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下：