[發(fā)明專利]一種可穿戴式汗液監(jiān)測傳感器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110368204.0
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113125537B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 毛紅菊;孫騰;恢嘉楠;周麟;趙建龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種可穿戴式汗液監(jiān)測傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

利用激光在粘結(jié)層（1）上雕刻出第一通孔（101），在微流控結(jié)構(gòu)層?（3）上雕刻出檢測結(jié)構(gòu)（302）和第二通孔（301）；?所述粘結(jié)層（1）和所述微流控結(jié)構(gòu)層?（3）的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述激光為9.3或10.6微米波長的二氧化碳激光；

利用噴墨打印在電化學傳感器電極層（2）上制備電極（201），所述電極（201）用于檢測汗液中分析物；所述電極（201）包括第一電極（10）、第二電極（11）和第三電極（12）；所述第一電極（10）包括依次層疊的導電層（13）、碳層（14）和代謝物檢測層（15）；所述第二電極（11）包括依次層疊的導電層（13）、參比電位層和第二保護層；所述第三電極（12）包括依次層疊的導電層（13）和碳層（14）；所述第三電極（12）用于與所述第一電極（10）形成回路；

將所述電化學傳感器電極層（2）的底部與所述粘結(jié)層（1）的頂部連接，所述粘結(jié)層（1）的底部與皮膚粘結(jié)；

將所述微流控結(jié)構(gòu)層（3）的底部與所述電化學傳感器電極層（2）的頂部連接，所述第二通孔（301）與所述第一通孔（101）對應，所述檢測結(jié)構(gòu)（302）用于收集由所述第一通孔（101）和所述第二通孔（301）輸送來的汗液，并暴露所述電極（201）于所述汗液中；所述微流控結(jié)構(gòu)層?（3）上設有多個所述第二通孔，且所述微流控結(jié)構(gòu)層上的多個第二通孔對稱分布；所述第一通孔的數(shù)量與所述第二通孔的數(shù)量相同；

制備所述第一電極（10）的方法包括：利用噴墨打印技術在所述電化學傳感器電極層（2）上圖案化導電層（13）；加熱固化后，再在所述導電層（13）上噴印碳墨水形成碳層（14）；再在碳層（14）上制備所述代謝物檢測層（15）。

2.?一種基于權(quán)利要求1所述的可穿戴式汗液監(jiān)測傳感器制備方法得到可穿戴式汗液監(jiān)測傳感器，其特征在于，包括粘結(jié)層（1）、?電化學傳感器電極層（2）和微流控結(jié)構(gòu)層（3）；

所述粘結(jié)層（1）的頂部與所述電化學傳感器電極層（2）連接，所述?粘結(jié)層（1）的底部與皮膚粘結(jié)，所述粘結(jié)層（1）上設有第一通孔（101），所述電化學傳感器電極層（2）包括電極（201），所述電極（201）用于檢測汗液中分析物；所述粘結(jié)層（1）和所述微流控結(jié)構(gòu)層?（3）的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯；所述微流控結(jié)構(gòu)層?（3）上設有多個所述第二通孔，且所述微流控結(jié)構(gòu)層上的多個第二通孔對稱分布；所述第一通孔的數(shù)量與所述第二通孔的數(shù)量相同；

所述電化學傳感器電極層（2）上設有所述微流控結(jié)構(gòu)層（3），所述微流控結(jié)構(gòu)層（3）包括連通的檢測結(jié)構(gòu)（302）和第二通孔（301），所述第二通孔（301）與所述第一通孔（101）對應，所述檢測結(jié)構(gòu)（302）用于收集由所述第一通孔（101）和所述第二通孔（301）輸送來的汗液，并暴露所述電極（201）于所述汗液中；

所述粘結(jié)層（1）和所述微流控結(jié)構(gòu)層（3）的材料為高分子材料；

所述電極（201）包括第一電極（10）、第二電極（11）和第三電極（12）；

所述第一電極（10）包括依次層疊的導電層（13）、碳層（14）和代謝物檢測層（15）；

所述第二電極（11）包括依次層疊的導電層（13）、參比電位層和第二保護層；

所述第三電極（12）包括依次層疊的導電層（13）和碳層（14）；所述第三電極（12）用于與所述第一電極（10）形成回路。

3.?根據(jù)權(quán)利要求2?所述的可穿戴式汗液監(jiān)測傳感器，其特征在于，所述檢測結(jié)構(gòu)（302）包括連接通道（3021）和檢測孔（3022）；

所述連接通道（3021）的一端與所述第二通孔（301）連通，所述連接通道（3021）的另一端與所述檢測孔（3022）連通；

所述檢測孔（3022）用于收集由所述連接通道（3021）輸送來的汗液，并暴露所述電極（201）于所述汗液中。

4.?根據(jù)權(quán)利要求3?所述的可穿戴式汗液監(jiān)測傳感器，其特征在于，所述檢測孔（3022）的直徑大于所述第二通孔（301）的直徑；

所述連接通道（3021）的寬度小于所述第二通孔（301）的直徑。