CN109406589A - 一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法 - Google Patents

一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109406589A
CN109406589A CN201811409509.6A CN201811409509A CN109406589A CN 109406589 A CN109406589 A CN 109406589A CN 201811409509 A CN201811409509 A CN 201811409509A CN 109406589 A CN109406589 A CN 109406589A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
blood sugar
probe
slow release
electrode layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811409509.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109406589B (zh
Inventor
梁波
张思昱
陈诗蝶
蔡宇
王小飞
叶学松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
ZTE ICT Technologies Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
ZTE ICT Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU, ZTE ICT Technologies Co Ltd filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201811409509.6A priority Critical patent/CN109406589B/zh
Publication of CN109406589A publication Critical patent/CN109406589A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109406589B publication Critical patent/CN109406589B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1486—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using enzyme electrodes, e.g. with immobilised oxidase
    • A61B5/14865—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using enzyme electrodes, e.g. with immobilised oxidase invasive, e.g. introduced into the body by a catheter or needle or using implanted sensors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法，属于传感器领域。该探针为长条形针状多层复合结构，从一侧到另一侧依次为抗吸附层、缓释层、酶层、绝缘层、工作电极层、基层、参比电极层、绝缘层、缓释层和抗吸附层；其中与工作电极层相接触的绝缘层上具有第一未覆盖区域，且第一未覆盖区域中填充有酶层，酶层一面与工作电极层接触，另一面被缓释层包裹覆盖；与参比电极层相接触的绝缘层上也具有第二未覆盖区域，第二未覆盖区域中没有填充酶层但填充有缓释层。本发明可以实现对组织液葡萄糖浓度的连续动态测量，探针小巧轻便，柔性材料减少用户不适感，在植入式血糖检测领域有着较好的实用价值。

Description

一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法
技术领域
本发明涉及一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法，属于传感器领域。
背景技术
糖尿病是一种因体内胰岛素分泌缺陷或组织细胞的胰岛素抵抗引起的以高血糖为特征的代谢性疾病，可以引起心血管疾病、慢性肾衰竭、视网膜病变等多种并发症。据国际糖尿病联盟(IDF)统计，2017年全球20岁～79岁成年人的糖尿病患病率为8.8％，患者人数已达4.25亿，我国糖尿病的患病人数为1.14亿，居全球首位。目前糖尿病还无法完全治愈，通过对患者血糖浓度进行监测和控制可以有效控制病情，降低并发症的发生。
当前采用的诊断方法(一次空腹血糖值和糖耐量实验)存在明显不足，误诊率和漏诊率很高，而且每次只能测一个时间点血糖，每天需要多次监测血糖，仍无法全面了解血糖波动情况，糖尿病患者迫切需要更先进准确的诊断仪器。动态血糖仪可以给出连续的的血糖图谱，发现“隐匿性”的高血糖和低血糖，提供全方位的人体血糖参数信息，为糖尿病的诊断提供准确全面的数据，从而提高诊断水平。有助于医生了解糖尿病患者饮食、运动、药物、情绪波动等因素对血糖水平的影响，找出血糖波动的原因，从而科学制定或调整相应的用药、饮食、运动、监测方案。
动态血糖监测主要是通过检测皮下组织间液的葡萄糖浓度，组织间液的葡萄糖浓度随着血液葡萄糖浓度变化而变化，已被证明能可靠反映血糖水平。探头主要有由半透膜、葡萄糖氧化酶和微电极组成，借助助针器植入受检者腹部皮下，并与皮下组织间液中的葡萄糖发生化学反应产生电信号。目前市场上的动态血糖监测主要是用金属电极，金属电极本身成本较高，另外加工方法比较复杂，加工成本也较高，由于探头在体使用寿命短(7天左右)，患者们的日均消费高，因此在国内难以推广。并且由于金属的刚性结构，在植入体内时易使患者产生不适感。
发明内容
本发明的目的在于解决现有动态血糖监测技术中电极探头制作复杂，成本高，以及减轻因植入式测量患者产生的不适感，并提供一种具有新型结构的血糖测量探针及其制作方法。
本发明的发明构思是：现有的植入式金属电极本身成本较高，另外加工方法比较复杂，加工成本也较高，患者不适感明显，所以采用在柔性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料上双面丝网印刷上普鲁士蓝修饰的碳电极作为工作电极、氯化银电极作为参比电极。由于基层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔性特点，植入式测量过程中能有效减少患者的不适感。绝缘层油墨(PET INK)也采用丝网印刷的方式，由于丝网印刷形状的可控性，可以高效地留空部分区域。而且丝网印刷的工艺操作简便，大大简化了加工条件，降低了加工成本，有利于大规模加工生产的实现。同时在工作电极上固定酶层与组织液中的葡萄糖反应，在网状结构的聚苯胺上固定葡萄糖氧化酶(GOD)，有利于酶的固着。针对葡萄糖电极在体工作寿命短的问题，提出了一种酶可控释放接力机制的结构设计方案，即涂覆聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)，在该材料的降解过程中，逐步释放葡萄糖氧化酶参与催化反应，从而维持传感器灵敏度的稳定性。针对电极表面蛋白质吸附，导致电极灵敏度降低，信号反应延时，甚至失效，提出了表面电化学可控聚合植介入超低蛋白吸附水凝胶材料聚磺酸甜菜碱(pSBMA)。
本发明所采用的具体技术方案如下：
一种植入式血糖测试探针，该探针为长条形针状多层复合结构，从一侧到另一侧依次为抗吸附层、缓释层、绝缘层、工作电极层、基层、参比电极层、绝缘层、缓释层和抗吸附层；其中与工作电极层相接触的绝缘层上具有第一未覆盖区域，且第一未覆盖区域中填充有酶层，酶层一面与工作电极层接触，另一面被缓释层包裹覆盖；与参比电极层相接触的绝缘层上也具有第二未覆盖区域，第二未覆盖区域中没有填充酶层但填充有缓释层。
作为优选，所述的抗吸附层为聚磺酸甜菜碱(pSBMA)，优选通过电化学可控聚合(ATRP)方式聚合于缓释层外部。
作为优选，所述的缓释层材料为聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)，优选通过涂覆方式附着于缓释层和酶层外部。
作为优选，所述的酶层的基体为呈网状结构的聚苯胺，聚苯胺的网状结构中附着固定有葡萄糖氧化酶(GOD)，聚苯胺优选通过电镀方式镀于第一未覆盖区域内。
作为优选，所述的绝缘层材料为油墨(PET INK)，优选通过丝网印刷的方式印制于工作电极层和参比电极层外部。
作为优选，所述的工作电极层和参比电极层上分别有一个未覆盖绝缘层的接线区域，用于与外部触点接触。
作为优选，所述的工作电极层的材料为碳粉和普鲁士蓝混合物，所述的参比电极材料为氯化银，工作电极层和参比电极层均优选通过丝网印刷方式印制于基层两侧。
作为优选，所述的基层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。
作为优选，所述探针长度为1.5～2.5厘米，宽度在200微米以下，厚度在200微米以下。
本发明的另一目的在于提供一种如上述任一方案所述的植入式血糖测试探针的基于丝网印刷的制作方法，其步骤如下：
1)用丝网印刷技术在基层的一面印制碳粉和普鲁士蓝混合的工作电极层，在另一面印制氯化银材料的参比电极层；
2)用丝网印刷技术在步骤1)的基础上双面印制以油墨(PET INK)为材料的绝缘层，且在两侧的绝缘层上各留有两个未覆盖绝缘层的区域；然后按照每条探针的尺寸进行裁剪，获得探针单体；每条探针单体中，与工作电极层相接触的绝缘层上具有第一未覆盖区域，与参比电极层相接触的绝缘层上具有第二未覆盖区域，剩余两个未覆盖绝缘层的区域作为接线区域，用于与外部触点接触；
3)在步骤2)获得的探针单体基础上，在工作电极层上未覆盖绝缘层的第一未覆盖区域中电镀上一层网状结构的聚苯胺，再将葡萄糖氧化酶附着固定在网状结构中；
4)在步骤3)的基础上，通过涂覆的方式在探针下端涂覆上一层以聚乳酸-羟基乙酸共聚物为材料的缓释层，且缓释层包裹于网状结构的聚苯胺外部，同时填充第二未覆盖区域；
5)在步骤4)的基础上，在探针下端的缓释层外通过电化学可控聚合上pSBMA抗吸附层，得到植入式血糖测试探针。
本发明可以实现对组织液葡萄糖浓度的连续动态测量，探针小巧轻便，柔性材料减少用户不适感。本发明可以通过丝网印刷工艺进行制作，能够简化加工步骤，降低加工成本，有利于大规模生产加工的实现，在植入式血糖检测领域有着较好的实用价值。
附图说明：
图1为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的剖面结构示意图；
图2为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图；
图3为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图；
图4为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图；
图5为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图；
图6为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图；
图7为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图；
图8为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的横截面结构示意图。
图中附图标记，抗吸附层1，缓释层2，酶层3，绝缘层4，工作电极层5，基层6，参比电极层7，接线区域8，触点9，裁剪框10，横截面11。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
如图1所示，为植入式血糖测试探针的剖面结构示意图。该探针为长条形针状多层复合结构，从一侧到另一侧依次为抗吸附层1、缓释层2、绝缘层4、工作电极层5、基层6、参比电极层7、绝缘层4、缓释层2和抗吸附层1。其中与工作电极层5相接触的绝缘层4上具有第一未覆盖区域，该区域范围内的工作电极层5表面没有覆盖绝缘层4，且第一未覆盖区域中填充有酶层3，酶层3一面与工作电极层5接触，另一面被缓释层2包裹覆盖。而与参比电极层7相接触的绝缘层4上也具有第二未覆盖区域，该区域范围内的工作电极层5表面同样没有覆盖绝缘层4，但是第二未覆盖区域中没有填充酶层3，而是直接填充满缓释层2。另外，工作电极层5和参比电极层7上分别各自有一个未覆盖绝缘层4的接线区域8，用于与外部电化学检测装置的触点9接触。考虑到该探针整体尺寸较小，若两个接线区域8距离较近容易产生短路，因此应尽量使两个接线区域彼此位置错开。当然，工作电极层5和参比电极层7也可以采用其他的引线方式，只要能够向外输出电化学信号即可。
在该探针中，酶层3采用能够与组织液中的葡萄糖产生氧化还原反应的酶。当电极通过导针进入人体时，组织液中的葡萄糖通过抗吸附层1与缓释层2与酶层3接触。酶层3中的葡萄糖氧化酶(GOD)将葡萄糖分解为葡萄糖酸和双氧水，双氧水分解生成与葡萄糖相应的电子2e-，在工作电极5与参比电极7之间产生电位差，这个电信号向上传导，能反映组织液中的葡萄糖浓度。组织间液的葡萄糖浓度随着血液葡萄糖浓度变化而变化，已被证明能可靠反映血糖水平。
上述各层结构的具体材料可以根据需要进行选择，在本实施例中，抗吸附层1为超低非特异性蛋白吸附凝胶材料聚磺酸甜菜碱(pSBMA)。缓释层2材料为聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)。酶层3的基体为呈网状结构的聚苯胺，聚苯胺的网状结构中附着固定有葡萄糖氧化酶(GOD)。绝缘层4材料为油墨(PET INK)。工作电极层5的材料为碳粉和普鲁士蓝混合物，参比电极7材料为氯化银。基层6为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。考虑到制造方便，上述抗吸附层1可以通过电化学可控聚合(ATRP)方式聚合于缓释层2外部。缓释层2可以通过涂覆方式附着于缓释层2和酶层3外部。酶层3中的聚苯胺可以通过电镀方式镀于第一未覆盖区域内，然后再将酶通过浸泡后干燥的方式固定在聚苯胺网状结构内或者表面。绝缘层4可以通过丝网印刷的方式印制于工作电极层5和参比电极层7外部。工作电极层5和参比电极层7均可以通过丝网印刷方式印制于基层6两侧。
在缓释层2聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)的降解过程中，逐步释放葡萄糖氧化酶参与催化反应，从而维持传感器灵敏度的稳定性。在抗吸附层1表面电化学可控聚合植介入超低蛋白吸附水凝胶材料聚磺酸甜菜碱(pSBMA)能解决电极表面蛋白质吸附，导致电极灵敏度降低，信号反应延时，甚至失效的问题。
但需要说明的是，这些结构层的上述固定方式仅仅用于辅助本领域技术人员理解，但其实现方式并非仅限于此，理论上只要其形成本发明的多层结构就可以实现相同的功能。例如，酶层3中的酶可以采用其他的固定方式，只要能够在组织液中使得葡萄糖氧化酶参与葡萄糖分解反应即可。同理上述各层结构的具体材料也可以根据需要进行调整，只要其能够起到类似的作用即可。而且，上述结构层中的材料均可采用现有的市售材料。必要时，部分结构层也可以采用市售的商业产品进行替代，例如工作电极层5可以采用市售的用于检测葡萄糖的普鲁士蓝修饰碳电极，氯化银的参比电极7也同样具有市售产品，对此不做限定。
该探针长度在2厘米左右，宽度在200微米以下，厚度因制作工艺而略有不同，一般在200微米以下，能够方便地植入用户的皮下组织中。
如图2所示为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图，先对PET基层6预先裁剪和超声清洗，烘干，然后在PET基层6的一面印制上含碳粉和普鲁士蓝混合物的工作电极5，另一面印制上的氯化银参比电极7，两个区域大小形状一致且重合，如图2.b)截面所示。由于丝网印刷的高效性，单次印刷可在一张PET基层6制造多个双面电极层，图2仅为一个单元的印制区域。
如图3所示为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图，在工作电极5和参比电极7外面丝网印刷上绝缘层。如图3.a)所示，双面的绝缘层均由三块长方形区域构成。下两块区域间的间隔为工作电极5和参比电极7与组织液间接接触的部分，上两块区域之间的接线区域8为探头与外部触点接触的部分，彼此位置错开，避免短路的可能，如图3.b)所示。由于丝网印刷的高效性，不同单元之间的三块绝缘层4可以同时印刷，简化了加工步骤。
如图4所示为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图，更确切的说是从一块大PET基层5板上沿着裁剪框10，裁剪出独立探针单体的过程。在一个单元上裁剪出2厘米*200微米的区域，如图4.a)和图4.b)所示，使得最后探针单体结构为两端为绝缘层，保证与触电接触的接线区域8与工作电极5和参比电极7与组织液间接接触的部分不在探针的末端，减少短路的可能性。
如图5所示为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图，用0.4mol苯胺：1mol硫酸，恒流0.1mA，通电600s，在工作电极层5上未覆盖绝缘层的第一未覆盖区域内电镀上一层网状结构的聚苯胺，再通过浸泡的方式让酶固定在网状结构上，形成酶层3。
如图6所示为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图，通过在探针下方涂覆上一层聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)，形成整体包裹探针下端的缓释层2。在缓释层2聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)的降解过程中，逐步释放葡萄糖氧化酶参与催化反应，从而维持传感器灵敏度的稳定性。
如图7所示为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的制作流程示意图，抗吸附层1表面电化学可控聚合(电聚合过程将参比电极7也与工作电极5连接)植介入超低蛋白吸附水凝胶材料聚磺酸甜菜碱(pSBMA)能解决电极表面蛋白质吸附，导致电极灵敏度降低，信号反应延时，甚至失效的问题。
图8为基于丝网印刷的植入式血糖测试探针的横截面结构示意图，图8.b)为沿着图8.a)中的横截面11的结构图，最外层为抗吸附层1，此外层为缓释层2。当电极通过导针进入人体时，组织液中的葡萄糖通过抗吸附层1与缓释层2与酶层3接触。酶层3中的葡萄糖氧化酶(GOD)将葡萄糖分解为葡萄糖酸和双氧水，双氧水分解生成与葡萄糖相应的电子2e-，在工作电极5与参比电极7之间产生电位差，这个电信号向上传导，能反映组织液中的葡萄糖浓度。组织间液的葡萄糖浓度随着血液葡萄糖浓度变化而变化，已被证明能可靠反映血糖水平。
上述植入式血糖测试探针的制作过程按步骤分具体如下：
1)用丝网印刷技术在基层6的一面印制碳粉和普鲁士蓝混合的工作电极层5，在另一面印制氯化银材料的参比电极层7；
2)用丝网印刷技术在步骤1)的基础上双面印制以油墨(PET INK)为材料的绝缘层4，且在两侧的绝缘层4上各留有两个未覆盖绝缘层4的区域；然后按照每条探针的尺寸进行裁剪，获得探针单体；每条探针单体中，与工作电极层5相接触的绝缘层4上具有第一未覆盖区域，与参比电极层7相接触的绝缘层4上具有第二未覆盖区域，剩余两个未覆盖绝缘层4的区域作为接线区域8，用于与外部触点9接触；
3)在步骤2)获得的探针单体基础上，在工作电极层5上未覆盖绝缘层的第一未覆盖区域中电镀上一层网状结构的聚苯胺，再将葡萄糖氧化酶附着固定在网状结构中；
4)在步骤3)的基础上，通过涂覆的方式在探针下端涂覆上一层以聚乳酸-羟基乙酸共聚物为材料的缓释层2，且缓释层2包裹于网状结构的聚苯胺外部，同时填充第二未覆盖区域；
5)在步骤4)的基础上，在探针下端的缓释层2外通过电化学可控聚合上pSBMA抗吸附层1，得到植入式血糖测试探针。
本实施例可以实现对组织液葡萄糖浓度的连续动态测量，探针小巧轻便，柔性材料减少用户不适感，丝网印刷的工艺能简化加工步骤，降低加工成本，有利于大规模生产加工的实现，在植入式血糖检测领域有着较好的实用价值。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种植入式血糖测试探针，其特征在于：该探针为长条形针状多层复合结构，从一侧到另一侧依次为抗吸附层(1)、缓释层(2)、绝缘层(4)、工作电极层(5)、基层(6)、参比电极层(7)、绝缘层(4)、缓释层(2)和抗吸附层(1)；其中与工作电极层(5)相接触的绝缘层(4)上具有第一未覆盖区域，且第一未覆盖区域中填充有酶层(3)，酶层(3)一面与工作电极层(5)接触，另一面被缓释层(2)包裹覆盖；与参比电极层(7)相接触的绝缘层(4)上也具有第二未覆盖区域，第二未覆盖区域中没有填充酶层(3)但填充有缓释层(2)。
2.如权利要求1所述的植入式血糖测试探针，其特征在于，所述的抗吸附层(1)为聚磺酸甜菜碱，优选通过电化学可控聚合方式聚合于缓释层(2)外部。
3.如权利要求1所述的植入式血糖测试探针，其特征在于，所述的缓释层(2)材料为聚乳酸-羟基乙酸共聚物，优选通过涂覆方式附着于缓释层(2)和酶层(3)外部。
4.如权利要求1所述的植入式血糖测试探针，其特征在于，所述的酶层(3)的基体为呈网状结构的聚苯胺，聚苯胺的网状结构中附着固定有葡萄糖氧化酶，聚苯胺优选通过电镀方式镀于第一未覆盖区域内。
5.如权利要求1所述的植入式血糖测试探针，其特征在于，所述的绝缘层(4)材料为油墨，优选通过丝网印刷的方式印制于工作电极层(5)和参比电极层(7)外部。
6.如权利要求1所述的植入式血糖测试探针，其特征在于，所述的工作电极层(5)和参比电极层(7)上分别有一个未覆盖绝缘层(4)的接线区域(8)，用于与外部触点(9)接触。
7.如权利要求1所述的植入式血糖测试探针，其特征在于，所述的工作电极层(5)的材料为碳粉和普鲁士蓝混合物，所述的参比电极(7)材料为氯化银，工作电极层(5)和参比电极层(7)均优选通过丝网印刷方式印制于基层(6)两侧。
8.如权利要求1所述的植入式血糖测试探针，其特征在于，所述的基层(6)为聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。
9.如权利要求1所述的植入式血糖测试探针，其特征在于，所述探针长度为1.5～2.5厘米，
宽度在200微米以下，厚度在200微米以下。
10.一种如权利要求1所述植入式血糖测试探针的基于丝网印刷的制作方法，其特征在于，
步骤如下：
1)用丝网印刷技术在基层(6)的一面印制碳粉和普鲁士蓝混合的工作电极层(5)，在另一面印制氯化银材料的参比电极层(7)；
2)用丝网印刷技术在步骤1)的基础上双面印制以油墨(PET INK)为材料的绝缘层(4)，且在两侧的绝缘层(4)上各留有两个未覆盖绝缘层(4)的区域；然后按照每条探针的尺寸进行裁剪，获得探针单体；每条探针单体中，与工作电极层(5)相接触的绝缘层(4)上具有第一未覆盖区域，与参比电极层(7)相接触的绝缘层(4)上具有第二未覆盖区域，剩余两个未覆盖绝缘层(4)的区域作为接线区域(8)，用于与外部触点(9)接触；
3)在步骤2)获得的探针单体基础上，在工作电极层(5)上未覆盖绝缘层的第一未覆盖区域中电镀上一层网状结构的聚苯胺，再将葡萄糖氧化酶附着固定在网状结构中；
4)在步骤3)的基础上，通过涂覆的方式在探针下端涂覆上一层以聚乳酸-羟基乙酸共聚物为材料的缓释层(2)，且缓释层(2)包裹于网状结构的聚苯胺外部，同时填充第二未覆盖区域；
5)在步骤4)的基础上，在探针下端的缓释层(2)外通过电化学可控聚合上pSBMA抗吸附层(1)，得到植入式血糖测试探针。
CN201811409509.6A 2018-11-23 2018-11-23 一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法 Active CN109406589B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811409509.6A CN109406589B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811409509.6A CN109406589B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109406589A true CN109406589A (zh) 2019-03-01
CN109406589B CN109406589B (zh) 2023-07-21

Family

ID=65455398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811409509.6A Active CN109406589B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109406589B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110051365A (zh) * 2019-04-23 2019-07-26 重庆大学 一种用于长期持续监测的植入式电极
CN110448305A (zh) * 2019-07-18 2019-11-15 浙江荷清柔性电子技术有限公司 葡萄糖传感器用的微针式电极的制作方法及微针式电极
CN111248924A (zh) * 2019-06-24 2020-06-09 深圳硅基传感科技有限公司 葡萄糖监测探头的工作电极及其制作方法
CN112057084A (zh) * 2020-09-07 2020-12-11 浙江大学 基于柔性塑料基片的双面丝网印刷电极及其方法
CN114460147A (zh) * 2022-02-11 2022-05-10 深圳市溢鑫科技研发有限公司 一种直立石墨烯电化学微电极结构
EP4151151A1 (en) * 2021-09-21 2023-03-22 F. Hoffmann-La Roche AG Sensor with varying stiffness

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101530327A (zh) * 2009-04-20 2009-09-16 湖州艾木奇生物科技咨询服务有限公司 皮下组织实时监测用针状电流测定式葡萄糖传感器及其制作方法
CN102920465A (zh) * 2012-10-26 2013-02-13 浙江大学 葡萄糖传感器
CN209525297U (zh) * 2018-11-23 2019-10-22 浙江大学 一种植入式血糖测试探针

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101530327A (zh) * 2009-04-20 2009-09-16 湖州艾木奇生物科技咨询服务有限公司 皮下组织实时监测用针状电流测定式葡萄糖传感器及其制作方法
CN102920465A (zh) * 2012-10-26 2013-02-13 浙江大学 葡萄糖传感器
CN209525297U (zh) * 2018-11-23 2019-10-22 浙江大学 一种植入式血糖测试探针

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LU FANG ET AL: "Studyofglucosebiosensorlifetimeimprovementin37 1C serumbased on PANIenzymeimmobilizationandPLGAbiodegradablemembrane", BIOSENSORS ANDBIOELECTRONICS, vol. 56, pages 91 - 96 *
YICHUAN HU ET AL: "Antifouling Zwitterionic Coating via Electrochemically Mediated Atom Transfer Radical Polymerization on Enzyme-Based Glucose Sensors for Long-Time Stability in 37 °C Serum", LANGMUIR, vol. 32, pages 11763 - 11770, XP055480583, DOI: 10.1021/acs.langmuir.6b03016 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110051365A (zh) * 2019-04-23 2019-07-26 重庆大学 一种用于长期持续监测的植入式电极
CN111248924A (zh) * 2019-06-24 2020-06-09 深圳硅基传感科技有限公司 葡萄糖监测探头的工作电极及其制作方法
CN110448305A (zh) * 2019-07-18 2019-11-15 浙江荷清柔性电子技术有限公司 葡萄糖传感器用的微针式电极的制作方法及微针式电极
CN112057084A (zh) * 2020-09-07 2020-12-11 浙江大学 基于柔性塑料基片的双面丝网印刷电极及其方法
EP4151151A1 (en) * 2021-09-21 2023-03-22 F. Hoffmann-La Roche AG Sensor with varying stiffness
WO2023046606A1 (en) * 2021-09-21 2023-03-30 F. Hoffmann-La Roche Ag Sensor with varying stiffness
CN114460147A (zh) * 2022-02-11 2022-05-10 深圳市溢鑫科技研发有限公司 一种直立石墨烯电化学微电极结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN109406589B (zh) 2023-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109406589A (zh) 一种植入式血糖测试探针及其基于丝网印刷的制作方法
Pu et al. A thermal activated and differential self-calibrated flexible epidermal biomicrofluidic device for wearable accurate blood glucose monitoring
CN105073001B (zh) 用于分析物传感器的微阵列电极及其制造和使用方法
US20200060586A1 (en) Muting glucose sensor oxygen response and reducing electrode edge growth with pulsed current plating
CN102149315A (zh) 用于在活体内条件下测量分析物浓度的电极系统
CN104853674B (zh) 通过施加电压优化传感器功能的方法和系统
US20210030340A1 (en) Implantable micro-biosensor and method for operating the same
Mirzajani et al. Powering smart contact lenses for continuous health monitoring: Recent advancements and future challenges
Heng et al. Emerging wearable flexible sensors for sweat analysis
EP2501285A2 (en) Multi-conductor lead configurations useful with medical device systems and methods for making and using them
Das et al. Electrochemical nanosensors for sensitization of sweat metabolites: from concept mapping to personalized health monitoring
US20210030316A1 (en) Method for manufacturing implantable micro-biosensor
Lin et al. Flexible electrochemical sensors integrated with nanomaterials for in situ determination of small molecules in biological samples: a review
Yang et al. Masticatory system–inspired microneedle theranostic platform for intelligent and precise diabetic management
CN209525297U (zh) 一种植入式血糖测试探针
CA3210742A1 (en) One-touch fingertip sweat sensor and personalized data processing for reliable prediction of blood biomarker concentrations
JP2020523565A (ja) 電気化学的バイオセンサー
Yoon et al. A Flexible Electrochemical-Physiological Epidermal Hybrid Patch for Chronic Disease Management
CN218974241U (zh) 基于丝网印刷的堆叠三电极植入式葡萄糖探针
CN110881984A (zh) 一种单电极植入式血糖传感器
CN219070317U (zh) 植入式传感器
CN111387993B (zh) 微创检测左旋多巴的传感器及其检测系统
US11774394B2 (en) Electrochemical sensor and sensor system for detecting at least one analyte
Zhang et al. Wearable filamentary continuous sensor for interstitial glucose detection in diabetes management
JP2013154002A (ja) ポリマー膜、センサ、及び測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant