多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 108852366 A(43)申请公布日 2018.11.23

(21)申请号 201810886374.6(22)申请日 2018.08.06

(71)申请人 泉州市海膜生物科技有限公司

地址 362000 福建省泉州市晋江市梅岭街

道五店市客巷10号(72)发明人 徐伟娜　张铮　陈文磊　(51)Int.Cl.

A61B 5/145(2006.01)G01N 27/26(2006.01)A61B 5/01(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)发明名称

多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器

(57)摘要

本发明涉及多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器，所述的传感器分别由GOx电极、Lox电极和Ag/AgCl电极构成，所述的GOx电极对用来测试汗液中的葡萄糖和人体血液中的糖含量反应状况，所述的Lox电极对用来测试汗液中的乳酸盐反映压力贫血症状、皮肤温度和多种疾病，所述的Ag/AgCl电极是作为所述的GOx电极和所述的Lox电极的参比电极和对电极存在，对应反应产生的电流大小和汗液中葡萄糖和乳酸盐的含量成正比，所述的Ag/AgCl电极是作为所述的GOx电极和所述的Lox电极的参比电极和对电极存在，对应反应产生的电流大小和汗液中葡萄糖和乳酸盐的含量成正比，多电极传感器的制备，配备温度传感器的校正，结合电流信号的调节，同时加上传感器上的蓝牙配件、手机app和云端数据库，实现了汗液中多成分同时精确高效的实时检测、读取和储存，使得用户可以时刻了解

自己的生理信息。

CN 108852366 ACN 108852366 A

权　利　要　求　书

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1.多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器，其特征在于：所述的传感器分别由GOx电极、Lox电极和Ag/AgCl电极构成，所述的GOx电极对用来测试汗液中的葡萄糖和人体血液中的糖含量反应状况，所述的Lox电极对用来测试汗液中的乳酸盐反映压力贫血症状、皮肤温度和多种疾病，所述的Ag/AgCl电极是作为所述的GOx电极和所述的Lox电极的参比电极和对电极存在，对应反应产生的电流大小和汗液中葡萄糖和乳酸盐的含量成正比。

2.根据权利要求1所述的多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器，其特征在于：所述的传感器还设有温度控制器，用于调传感器中的温度调节，用于检测来实现传输信号的校正。

3.根据权利要求2所述的多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器，其特征在于：所述的温度控制器的原料为铬或金制成。

4.根据权利要求1所述的多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器，其特征在于：所述的传感器可根据检测信息需求，设有用于测试汗液中钠离子的电极或钾离子的电极或其他离子的电极的任意一种。

5.多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器的方法，包括：使用传感器，并通过GOx电极和Lox电极靠近皮肤，通过两股电流（GOx和Lox路线信号）分别进入各自的信号放大器后再进入换流器，并分别进入低通滤波器，后汇一起进入微控制器，而温度的电阻信号进入分压器，随后汇总进去微控制器，采集后的信号从微控制器出来进入传感器内部的蓝牙传输装置，信号进入手机APP，同时该信号也可传输到云端进行储存，形成个人的生理信息库，提供追踪式的健康咨询建议。

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说　明　书

多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器

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技术领域

[0001]本发明涉及生化传感器领域，更具体地说，本发明涉及多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器。

背景技术

[0002]生物传感器已被广泛使用在医学、健康和运动等领域。但是目前市场上常见的传感器，如最为广泛的血糖仪，会造成使用者的痛苦，且无法实现实时检测。可穿戴柔性传感器可被随身携带，实时检测人体的各项生理指标。当前市场上可以买到的可穿戴传感器只可以检测人体的物理活动（如步数）或者生命体征（如心跳），而不能提供从分子角度来提供人体内部的健康状态，使其具有一定的局限性。[0003]汗液是人体新陈代谢重要的分泌物，富含丰富的生理信息，同时汗液的获取无需对人体造成伤害。但是目前已经实现的汗液的获取和检测是分离的，针对汗液中不同的物质，分析需要使用到多种大型的实验室设备，因此无法提供一个实时的身体状态分析。前人也有尝试过用于检测汗液的传感器的设计，存在诸多为解决问题，例如由于汗液中所含的化学物质丰富，无法用单一电极进行检测；化学物质之间会产生相互干扰，使得获得的信号准确性差。因此，如果可以实现对汗液的实时、高效、精确以及多样化检测，将有巨大的市场前景。

发明内容

[0004]本发明的目的在于提供多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器，通过传感器的电极来测试汗液中的葡萄糖和人体血液中的糖含量和乳酸盐反映压力贫血症状、皮肤温度和多种疾病。

[0005]为实现上述的目的，本发明的解决方案是发明多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器，所述的传感器分别由GOx电极、Lox电极和Ag/AgCl电极构成，所述的GOx电极对用来测试汗液中的葡萄糖和人体血液中的糖含量反应状况，所述的Lox电极对用来测试汗液中的乳酸盐反映压力贫血症状、皮肤温度和多种疾病，所述的Ag/AgCl电极是作为所述的GOx电极和所述的Lox电极的参比电极和对电极存在，对应反应产生的电流大小和汗液中葡萄糖和乳酸盐的含量成正比；

优选的，所述的传感器还设有温度控制器，用于调传感器中的温度调节，用于检测来实现传输信号的校正。[0006]优选的，所述的温度控制器的原料为铬或金制成。[0007]优选的，所述的传感器可根据检测信息需求，设有用于测试汗液中钠离子的电极或钾离子的电极或其他离子的电极的任意一种。

[0008]多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器的使用方法，包括：使用传感器，并通过GOx电极和Lox电极靠近皮肤，通过两股电流（GOx和Lox路线信号）分别进入各自的信号放大器后再进入换流器，并分别进入低通滤波器，后汇一起进入微控制器，而温度的电阻信号

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进入分压器，随后汇总进去微控制器，采集后的信号从微控制器出来进入传感器内部的蓝牙传输装置，信号进入手机APP，同时该信号也可传输到云端进行储存，形成个人的生理信息库，提供追踪式的健康咨询建议。

[0009]本发明以在同一台传感器装置中单次、连续、或者重复的方式对汗液实现有效的刺激和分析为前提。本发明通过使汗液传感器能够被实时地动态控制，以降低由汗液感测装置产生的能耗、优化传感器的寿命和性能、允许有限寿命传感器的使用、以及管理皮肤或汗液接触事宜，来解决包含上述分析的种种困难。具体地，本发明提供：所述的GOx电极对用来测试汗液中的葡萄糖和人体血液中的糖含量反应状况，所述的Lox电极对用来测试汗液中的乳酸盐反映压力贫血症状、皮肤温度和多种疾病，所述的Ag/AgCl电极是作为所述的GOx电极和所述的Lox电极的参比电极和对电极存在，对应反应产生的电流大小和汗液中葡萄糖和乳酸盐的含量成正比，多电极传感器的制备，配备温度传感器的校正，结合电流信号的调节，同时加上传感器上的蓝牙配件、手机app和云端数据库，实现了汗液中多成分同时精确高效的实时检测、读取和储存，使得用户可以时刻了解自己的生理信息。附图说明

[0010]图1是传感器结构示意图。

具体实施方式

[0011]以下将结合具体实施例对本发明的多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。[0012]本发明的多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器，所述的传感器分别由GOx电极2、Lox电极4和Ag/AgCl电极3构成，3个电极通过丝网印刷技术被制作在柔软的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底1上，保证了其可穿戴性以及和皮肤的紧密接触，随后取一定量的浓度的葡萄糖氧化酶和乳酸氧化酶，用于增强电子传递效率后，分别被滴加在2个电极上，葡萄糖氧化酶滴于GOx电极2和乳酸氧化酶滴于Lox电极4，并等待干燥后再镀上一层具有液体穿透能力的薄膜后，即可制成，所述的GOx电极2对用来测试汗液中的葡萄糖和人体血液中的糖含量反应状况，所述的Lox电极4对用来测试汗液中的乳酸盐反映压力贫血症状、皮肤温度和多种疾病，所述的Ag/AgCl电极3是作为所述的GOx电极2和所述的Lox电极4的参比电极和对电极存在，对应反应产生的电流大小和汗液中葡萄糖和乳酸盐的含量成正比；所述的传感器还设有温度控制器5，用于调传感器中的温度调节，用于检测来实现传输信号的校正，所述的温度控制器5的原料为铬或金制成的效果最好，根据需求，可以增加其他检测电极，如钠离子、钾离子的电极，使得检测信息更加多样化。[0013]多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器的方法，包括：使用传感器，并通过GOx电极和Lox电极靠近皮肤，通过两股电流（GOx和Lox路线信号）分别进入各自的信号放大器后再进入换流器，并分别进入低通滤波器，后汇一起进入微控制器，而温度的电阻信号进入分压器，随后汇总进去微控制器，单次、连续、或者重复的方式对汗液实现有效的刺激和分析为前提，采集后的信号从微控制器出来进入传感器内部的蓝牙传输装置，信号进入手机APP，同时该信号也可传输到云端进行储存，形成个人的生理信息库，提供追踪式的健康咨询建议，本发明通过使汗液传感器能够被实时地动态控制，以降低由汗液感测装置产生

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的能耗、优化传感器的寿命和性能、允许有限寿命传感器的使用、以及管理皮肤或汗液接触事宜，来解决包含上述分析的种种困难。[0014]本发明通过上述的设置的，通过所述的GOx电极对用来测试汗液中的葡萄糖和人体血液中的糖含量反应状况，所述的Lox电极对用来测试汗液中的乳酸盐反映压力贫血症状、皮肤温度和多种疾病，所述的Ag/AgCl电极是作为所述的GOx电极和所述的Lox电极的参比电极和对电极存在，对应反应产生的电流大小和汗液中葡萄糖和乳酸盐的含量成正比，多电极传感器的制备，配备温度传感器的校正，结合电流信号的调节，同时加上传感器上的蓝牙配件、手机app和云端数据库，实现了汗液中多成分同时精确高效的实时检测、读取和储存，使得用户可以时刻了解自己的生理信息。[0015]对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

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说　明　书　附　图

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图1

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