[實(shí)用新型]一種可穿戴的乳酸檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920817423.0
• 申請日: 2019-06-01
• 公開（公告）號: CN210894207U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王毅;張慶文
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州生物材料與工程研究所
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本實(shí)用新型公開了一種可穿戴的乳酸檢測裝置，包括外殼、2個(gè)系帶、顯示屏及4個(gè)連接孔；4個(gè)連接孔兩兩對稱固定在外殼的兩個(gè)側(cè)表面，且2個(gè)系帶穿過4個(gè)連接孔；顯示屏鑲嵌在外殼頂部，還包括：三電極體系及電路板；三電極體系頂端表面修飾有銀納米線，銀納米線上布置有MIP顆粒；電路板上設(shè)置有電極接口，三電極體系的末端插入到電極接口中；三電極體系及電路板鑲嵌在外殼的底部。本實(shí)用新型在檢測乳酸時(shí)穩(wěn)定性好、成本低、使用壽命長，不受環(huán)境、溫度和pH等的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及乳酸檢測的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種可穿戴檢測乳酸的裝置。

背景技術(shù)

乳酸，作為葡萄糖無氧酵解的產(chǎn)物，在人體缺氧和過度疲勞的狀況下出現(xiàn)大量的堆積，其在體液和組織中的含量能夠有效地反映人體局部組織是否缺氧，運(yùn)動是否過度。所以，對人體乳酸含量的實(shí)時(shí)檢測顯得尤為重要。

但是，市場上通用的乳酸檢測儀主要是侵入式傳感器，通過扎針的形式采集受試者指尖毛細(xì)血管的血液，反復(fù)的采集不僅傷害大，而且不能做到實(shí)時(shí)檢測，尤其是體現(xiàn)在對各類疾病導(dǎo)致缺氧的患者的監(jiān)護(hù)治療和對運(yùn)動員體能測試的過程中。現(xiàn)有技術(shù)中有相關(guān)報(bào)道關(guān)于檢測人體汗液和唾液中乳酸含量的電化學(xué)傳感器，但是其制備過程復(fù)雜、精度低、生物活性差，不能及時(shí)有效地反映乳酸含量的變化；中國專利CN205506748 U公開了一種三維石墨烯乳酸傳感器，基于一種特殊的石墨烯納米墻結(jié)構(gòu)材料作為乳酸氧化酶的負(fù)載骨架。它采用柔性襯底，可拉伸性強(qiáng)，適宜穿戴，可用于非侵入性可穿戴式電子皮膚，對人體乳酸進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，但是酶的生物活性容易受溫度、pH等的影響，成本較高，穩(wěn)定性較差。

因此，如何提供一種精確且受環(huán)境影響小的對人體乳酸含量進(jìn)行檢測的裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種可穿戴的乳酸檢測裝置，該裝置在檢測乳酸時(shí)穩(wěn)定性好、成本低、使用壽命長，不受環(huán)境、溫度和pH等的影響。通過檢測，能夠有效地反映人體局部組織是否缺氧，運(yùn)動是否過度，尤其體現(xiàn)在對各類疾病導(dǎo)致缺氧的患者的監(jiān)護(hù)治療和對運(yùn)動員體能測試的過程中。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種可穿戴的乳酸檢測裝置，包括外殼、2個(gè)系帶、顯示屏及4個(gè)連接孔；4個(gè)所述連接孔兩兩對稱固定在所述外殼的兩個(gè)側(cè)表面，且2個(gè)所述系帶穿過4個(gè)所述連接孔；所述顯示屏鑲嵌在所述外殼頂部，還包括：三電極體系及電路板；所述三電極體系頂端的工作電極表面修飾有銀納米線，所述銀納米線上聚合有MIP顆粒；所述電路板上設(shè)置有電極接口，所述三電極體系的末端插入到所述電極接口中；所述三電極體系印刷在所述柔性基底材料上，且所述三電極體系及所述電路板鑲嵌在所述外殼的底部。

以上技術(shù)方案達(dá)到的技術(shù)效果是：MIP顆粒為分子印跡聚合物，其具備乳酸分子結(jié)合位點(diǎn)，從而與乳酸分子特異性結(jié)合，反應(yīng)信號通過三電極體系傳遞給電路板，軟件程序中預(yù)先輸入乳酸濃度與電流峰值之間的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算公式，從而計(jì)算出乳酸濃度顯示在顯示屏上。由于MIP顆粒具有識別乳酸的結(jié)合位點(diǎn)，可以與乳酸分子特異性結(jié)合，且這種結(jié)合無需在酶的催化作用下完成，因此特異性好且不受外界環(huán)境的影響，可以精確地測出人體汗液中的乳酸濃度；將三電極體系及MIP顆粒裝于外殼底部，配合系帶，制成類手表裝置，戴在手腕上，使得MIP顆粒直接與人體皮膚表面的汗液接觸，隨時(shí)對人體內(nèi)的乳酸水平進(jìn)行監(jiān)測。

作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述三電極體系包括：對電極、工作電極及參比電極；所述對電極、所述工作電極及所述參比電極的末端分別并列插入到所述電極接口中；所述工作電極的頂端表面修飾有所述銀納米線。

以上技術(shù)方案達(dá)到的技術(shù)效果是：銀納米線修飾工作電極，增加了工作電極的導(dǎo)電能力，從而提高了乳酸濃度檢測的靈敏度。

作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，工作電極頂端表面的修飾材料還包括金納米線、金納米管、銀納米管、銅納米線、銅納米管、碳納米管和石墨烯中的一種或幾種。