CN113040765A - 可穿戴感测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可穿戴感测装置。所述可穿戴感测装置包含复数个电极，并具有与每个复数个电极相关联的对应的微探针组。所述可穿戴感测装置進一步具有与触发电路相关联的另一组微探针，其被配置用以确認所述可穿载感测装置对穿戴者的附着狀態。
Description
技术领域
本公开总体上涉及一种可穿戴感测装置，并且更具体地涉及一种可穿戴感测装置，其具有刺穿器，所述穿刺器配置用于穿透穿用者的皮肤以获得生物特征测量值。
背景技术
定点照护检验(point-of-care testing)是指在医疗机构中进行、而非在实验室中进行的测试。使医疗保健相关的测试更接近待照护者是现今持续发展的趋势。也因此，快速及可靠的诊断将对患者及看护者来说相当重要，因为它能在现场提供及时的医疗结果。其中，可穿戴感测装置是一种不断增长的即时检验设备，可以为患者提供快速可靠的监护/诊断。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可穿戴感测装置，以解决上述技术问题。
一可穿戴感测装置具有工作电极、辅助电极及参比电极，包含：载体，其上定义有接触面﹔与工作电极相关联的第一组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第一高度﹔与辅助电极相关联的第二组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第二高度﹔与参比电极相关联的第三组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第三高度﹔以及与触发电极相关联的第四组微探针，其从所述载体的所述接触面暴露至第四高度﹔其中所述第四高度小于所述第一高度、第二高度及第三高度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的侧式分解图﹔
图2示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图3示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图4示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图5示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图6示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图7示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图8示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图9示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图10示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图11示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图﹔
图12A示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图12B示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图12C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的剖面图﹔
图13A示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图13B示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图13C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的剖面图﹔
图14A示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图14B示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图14C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的剖面图﹔
图15A示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图15B示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图15C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的剖面图﹔
图16A示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图16B示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图16C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的剖面图﹔
图17A示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图17B示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图17C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的剖面图﹔
图18A示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图18B示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图18C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的剖面图﹔
图19A示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图19B示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图19C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的剖面图﹔
图20A示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图20B示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针的平面图﹔
图20C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针组的平面图﹔及
图21示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的系统模块框图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下描述将参考附图以更全面地描述本发明。附图中所示为本公开的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本公开透彻和完整，并且将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。
本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包含复数形式。此外，当在本文中使用时，“包含”和/或“包含”或“包含”和/或“包含”或“具有”和/或“具有”，整数，步骤，运作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，运作，组件，组件和/或其群组。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包含技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本公开内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。须注意的是，参考附图中所描绘的组件不一定按比例显示﹔而相同或类似的组件将被赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。
图1示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的侧式分解图。可穿戴感测装置可以配置为监测在穿戴者的组织液中可发现的分析物。根据实际应用，由示例性可穿戴感测装置监测的分析物可包含，例如，葡萄糖、乙酰胆碱、淀粉酶、胆红素、胆固醇、绒毛膜促性腺激素、肌酸激酶(例如CK-MB)、肌酸、DNA、果糖胺、谷氨酰胺、生长激素、激素、酮、乳酸、过氧化物、前列腺特异抗原、凝血酶原、RNA、甲状腺刺激激素和肌钙蛋白。
上述分析物通常可以在要监测生物特征状态的测试对像皮肤下的生物流体(例如血液或组织液)中发现。与分析物相关的生物特征信息通常可通过侵入方式提取的，例如藉由插入式探针的使用。在许多应用中，使用了较长的针头(例如，长度在4mm至8mm范围内，会穿透皮肤并到达更深的皮下空间区域)可以确保与分析物接触的可靠性。然而，带有长插入针的可穿戴传感器装置通常令人生畏，并且可能在使用时造成更大的疼痛和不适。
使用长度较短的微探针(例如，微刺穿器)俨然成为许多此领域者追求的研究趋势。然而，较短的针头不可避免地降低了探针效力和可靠性(例如，对刺穿器保持力和感测效率而言)。为了弥补较短刺穿器的缺点，可以使用含多个探针的探针阵列来增加与透皮生物流体的总体接触面积。
示例性可穿戴感测装置包含功能模块10及用户界面模块20。功能模块10可以包含复数个有源功能组件(例如电源单元、电路组件、处理单元等)。例如，图1所示的功能模块10包含顶部101、底部103以及布置在顶部101和底部103之间的基板102。
在一些实施例中，基板102可以是非导电板，其上层压有导电材料(例如，铜)以形成导电迹线、焊垫和其他特征。电子组件1021、电池1023以及导电柱1022设置在基板102上。电子组件1021、电池1023以及导电柱1022可以通过基板102的导电迹线彼此电连接。
在一些实施例中，电子组件1021包含发射器电路组件，其被配置为将由微探针(例如，探针202)收集的信息发送到机外设备。电子组件1021可以包含读出电路组件，读出电路组件被配置为将检测到的生物统计信号转换为等效的电信号，例如电压、电流或电阻。并且提供为电子组件1021供电的电池1023。
例图中所示的复数个导电柱1022被设置用以在功能模块10和用户界面模块20之间建立电耦合。在一些实施例中，导电柱1022是弹簧加载销钉(例如弹簧针(pogo pin))，其被配置为在用户界面模块20上施加法向力以确保装置在佩带者久坐或运动时保持连续的电耦合。在一些实施例中，导电柱1022的构造设置为从底部103突出。例如，导电柱1022可以从底部103的一侧穿过通孔1031并且到达底部103的相对面。导电柱1022在基板102上的位置可以相对于底部103的通孔1031基本对准。
用户界面模块20包含可分离化的模块设计(例如，可拆卸地耦合到功能模块10)以及包含与佩带者接触的各种功能电极的探测接口。示例性的用户界面模块20包含载体201、设置在载体201的接触面2013(例如，朝下的表面)上的复数个电极探针202以及设置在载体201的背面上的开关板203。可分离的界面模块设计为可穿戴感测系统提供几个有益的特性。举例来说，可穿戴感测装置通常通过将微探针与施加在微探针周围的粘合剂(例如胶带)的附着而保留在佩戴者的皮肤上。佩戴者皮肤表面的不可预测状况(例如，汗液、皮疹脱屑、过敏反应等)通常导致界面模块的粘合剂加速降解。经观察发现，功能模块(例如，模块10)的功率单元(例如，电池)通常比界面模块(例如，模块20)的粘合层的运作持续时间更长。仅因粘合剂的耗损而更换仍然功能正常运作的组件是浪费的。本案实施例所示的可分离式模块化设计得以经济节约地允许只更换用户界面部分(例如，模块20)而保留仍然尚可正常运作的组件(例如，模块10)。
在一些实施例中，功能模块10的复数个导电柱1022被设置来建立复数个电极202和开关板203间的电耦合。在一些实施例中，开关板203可以包含导电板，该导电板被配置为电耦合至少两个导电柱1022。藉由检测(功能模块10的)导电柱1022与(界面模块20的)开关板203之间的正确连接与否，得以允许可穿戴设备启动其功能模块10的运作。
在一些实施例中，功能模块10的顶部101更包含固定机构1011。在一些实施例中，用户界面模块20的载体201可以相应地设有固定件2011。功能模块10的固定机构1011及用户界面模块20的固定件2011可拆卸地彼此结合以形成复合设备外壳。举例来说，功能模块10的固定机构1011及用户界面模块20的固定件2011可以是被配置为在结构上彼此接合的一对公/母闩锁构件。
参照图21，其中示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的系统模块框图。如前所述，使用较短的微探针可能会增加探针保留的难度。对于使用板载电池运行的便携式设备，为了延长可穿戴感测装置的工作时间，需要节省电池电量。为此，根据本公开的实施例提供了一种能够检测可穿戴装置的装置移位/错位的触发机构。触发机构可以进一步被配置为在确定感测器错位之后调节可穿戴装置的功耗，从而使得可穿戴感测装置具有更高的工作效率。
在图示的实施例中，功能模块300包含电源306、界面电路301、发射器电路307、开关电路303及处理器304。在一些实施例中，功能模块300还包含触发电路302。在一些实施例中，功能模块300还包含时钟305。界面电路301、发射器电路307及开关电路303可运作地耦合到处理器304。在一些实施例中，电源306(例如电池)密封地布置在功能模块300的壳体中，以基本上防水的方式为功能模块300提供电力。
在一些实施例中，所示界面电路301被配置用来与(例如，通过可拆卸连接方式)与工作电极(其检测信号由箭头标记为“1st”)、参比电极(标记为“2nd”)、以及辅助电极(标记为“3rd”)建立信号通讯。界面电路301用于将由电极检测/收集的生物特征信号(例如，来自设备佩戴者的生物化学反应的信号)转换为可测量值(例如电压、电流或电阻)。
在一些实施例中，触发电路302被布置为与触发电极(标记为“4th”)信号连通(例如，通过可拆卸的方式连结)。触发电路302被配置为确定用户界面模块是否被正确地附接到佩戴者。在一些实施例中，触发电路302与用户界面模块中的一个或多个触发电极(例如，图3所示的电极A204)可运作地关联。基于来自触发电极所检测到的信号，触发电路302可以确定可穿戴装置是否正确地保持在佩戴者的皮肤上。在一些实施例中，触发电路302被配置为在检测到可穿戴装置在佩戴者皮肤上放置不当时，停止其他功能组件的运作(例如，关闭)，从而节省电池寿命，直到可穿戴感测装置的放置被纠正为止。在一些实施例中，触发电路302可以被配置为生成警告信号以警告用户感测装置的佩戴失误。
在一个示例性实施例中，触发电路302可以包含比较器，比较器具有来自触发电极(标记为“4th”)的接触信号作为输入。接触信号可以是电信号，例如电阻、电容或电感。触发电路302将接触信号与阈值信号进行比较，并产生输出信号。然后，如前所述，所述输出信号可被作为激活功能模块中其他功能组件的基础。
在一些实施例中，开关电路303被布置成与开关板SP(例如，如图1的示例中所示的组件203)信号连接(例如，藉由可拆卸的方式耦合)。开关电路303被配置用来确定用户界面模块(例如，图1所示的模块20)是否与功能模块(例如，图1所示的模块10)处于正确的信号连接状态。
在图示的实施例中，时钟(clock)305耦合处理器304，并被配置用于同步功能模块300中的多个电路。在一些实施例中，处理器304被配置为从界面电路301、触发电路302以及开关电路303接收信号，并且进一步将这些信号转换为输出信号，以通过发射器电路307发送到外部设备(例如，板外接收器设备的接收器模块)。在一些实施例中，发射器电路307被配置为将信号(诸如蓝牙信号)无线地发射到机外接收器设备。
回到图2，其示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的俯视平面图。同时，俯视图的右侧还提供了用户界面模块的横截面图(例如，沿着穿过电极202W的微探针的切割线)以供参考。在一些实施例中，第一组微探针202W被布置成从支架201的接触面突出。第一组微探针202W可以与可穿戴感测装置的第一功能电极(例如，相应地耦合到工作电极(W))相关联。在一些实施例中，第二组微探针202R突出地布置在载体201的接触面上方。在功能上，第二组微探针202R可以与可穿戴感测装置的第二功能电极(例如，对应于参比电极(R))相关联。在一些实施例中，第三组微探针202C从载体201的接触面突出。第三组微探针202C可以与可穿戴感测装置的第三功能电极(例如，对应于辅助电极(C))相关联。然而，第二组微探针202R和第三组微探针202C与参比电极(R)和辅助电极(C)的示例性关联是任意说明的，并且可以彼此互换。
第一组微探针202W包含从穿孔板202-1延伸的刺穿器202-2。第二组微探针202R包含从穿孔板202-1延伸的刺穿器202-2。及第三组微探针202C包含从穿孔板202-1延伸的刺穿器202-2。在一些实施例中，穿孔板202-1的底面定义了载体201的接触面(即，可穿戴装置的内/底表面与穿戴者的皮肤接触)。在一些实施例中，微探针的高度是指刺穿器202-2的高度(即，从刺穿器202-2的尖端到载体201的接触面的正常距离)。
第一组微探针202W的刺穿器202-2定义第一高度。同样地，来自第二组微探针202R的刺穿器202-2定义了第二高度。来自第三组微探针202C的刺穿器202-2具有第三高度。在一些实施例中，第一高度、第二高度和第三高度基本相同。在一些实施例中，第一高度、第二高度和第三高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度、第二高度以及第三高度约为1000μm。由于表皮的平均厚度为100μm且真皮的平均厚度为2000μm，因此前述第一高度、第二高度和第三高度的范围可被设为大于100μm但小于2000μm。在一些实施例中，在穿孔板(例如，板202-1)上设置有一个耦合区1022-1。在图示的实施例中，穿孔板的一个或多个耦合区(例如，区域1022-1)通过载体201的背面暴露(例如，如虚线所示)。在一些实施例中，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的导电柱被相应地布置成通过穿孔板202-1的耦合区1022-1建立与用户界面模块的电耦合，其中用户界面模块可以可分离地(及通信交流方式)连接功能模块。
图3示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图。此外，在顶视图的右侧还提供了横截面图(例如，沿着切割线穿过电极A204和A202C)帮助理解。
用户界面模块包含载体A201、复数个生物识别电极(例如A202W/R/C，每一者都包含放置在载体A201的接触面上的排列探针/刺穿器A202-2)，以及开关板A203，其开关板A203布置在载体A201的背面。如本实施例所示，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的复数个导电柱(例如，在标签A2012指示的位置)可以分别与复数个电极A202及开关板A203建立电性连接。在一些实施例中，开关板A203包含导电板，该导电板配置为电耦合至少两个导电柱。在开关板A203(例如，从通孔A2012露出的部分)和导电柱之间正确连接后，功能模块(例如，模块10)和界面模块(例如，模块20)可以进行信号通信连接，以及可穿戴感测装置的功能可以被启动。
在典型的实施例中，电极A202包含工作电极、参比电极及辅助电极。在图示的实施例中，工作电极对应于第一组微探针A202W(例如，如在工作电极上突出的四个刺穿器组所示)。同样地，参比电极对应于第二组微探针A202R(例如，如布置在工作电极左侧的参比电极上突出的两个刺穿器组所示)。类似地，辅助电极对应于第三组微探针A202C(例如，工作电极右侧的辅助电极上的两个探针刺穿器组)。
在图示的实施例中，用户界面模块更包含触发电极。在一些实施例中，所述触发电极对应于第四组微探针A204(例如，如图所示地，其可包含四个分别分布在工作电极四个角周围的探针刺穿器)。触发电极与功能模块中的触发电路(例如，图21中的电路302)相关联，并且被配置为当感测到接触信号的下降而低于预定信号值时产生警报信号。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针及第三组微探针分别包含从穿孔板(例如，板A202-1)延伸的刺穿器A202-2阵列。另一方面，第四组微探针A204可以包含一个或多个突出的刺穿器A204-2。
在一些实施例中，微探针的高度是指刺穿器A202-2、A204-2的高度。来自第一个微探针A202W的探针具有第一高度。来自第二组微探针的探针A202R具有第二高度。来自第三组微探针的探针A202C具有第三高度。来自第四组微探针的探针A204具有第四高度。在一些实施例中，第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第二高度与第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第四高度小于第一高度及第三高度。在一些实施例中，第四高度小于第二高度。在图示的实施例中，探针组A202W、A202R及A202C中较长的探针A202-2分别对应于工作电极、参比电极及辅助电极，第四组微探针A204中较短的探针A204-2对应于触发电极(例如，与如图21所示的触发电路302相关联)。
取决于微探针/刺穿器的布局布置，第四组微探针可以具有单个刺穿器配置(例如，如图6所示)或具有多个刺穿器配置。例如，图3的实施例结合了多刺穿器设置，其中，与触发电极A204相关联的四个微探针A204-2被布置在工作电极A202W的四个角周围。
在一些实施例中，第一高度及第二高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度及第二高度约为1000μm。在一些实施例中，第四高度小于100μm。在一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为1.8：20。在其他一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为2.0:18.5。在其他一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为2.2:18.0。较短的触发电极探针A204-2可使一组触发探针充当其余功能性电极探针的先驱。举例来说，通过策略性地在工作电极A202W周围放置触发探针A204-2，较短探针在穿戴者身上的佩带状态可作为功能电极的较长刺穿器的固有指示。例如，如果较短触发探针A204-2接收到足够的信号值，表明其在穿戴者的皮肤上具有适当的保持力，则自然就表示插入微刺穿器(例如，A202-2)的正确就座状态。
在一些实施例中，第一组微探针A202W中的微探针数目与第三组微探针A202C中的微探针数目之间的比率为2：1至3：1。在一些实施例中，第一组微探针A202W中的微探针数量为四个，第三组微探针A202C中的微探针数量为两个。在一些实施例中，第一组微探针A202W中的微探针数量为九，第三组微探针A202C中的微探针数量为三。在一些实施例中，第四组微探针A204的微探针数量为一。在其他一些实施例中，第四组微探针A204的微探针数量大于一个。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针、第三组微探针及第四组微探针的穿孔板A202-1、A204-1中的耦合区A1022-1通过载体A201的背面露出。在一些实施例中，当用户界面模块可拆卸地连接到功能模块时，功能模块的导电柱相应地电连接到穿孔板A202-1的耦合区A1022-1。
在一些实施例中，第一组微探针A202W设置在第二组微探针A202R与第三组微探针A202C之间。在一些实施例中，第四组微探针A204与第一组微探针A202W的穿孔板A202-1投影方向呈错位设置。在一些实施例中，第四组微探针A204设置在接触面的边缘区域、与第一组微探针A202W的周围。如图3所示，第四组微探针A204布置在第一组微探针A202W的穿孔板A202-1的至少一个角。在其他一些实施例中，第四组微探针A204布置在第一组微探针A202W的穿孔板A202-1的四个角。
图4示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图。此外，还提供了横截面图(例如，沿着切割线穿过电极B204及B202W)以帮助理解。
用户界面模块包含载体B201、复数个生物识别电极(例如B202W/R/C，每一者都包含放置在载体B201的接触面上的排列探针/刺穿器B202-2)，以及开关板B203，其开关板B203布置在载体B201的背面。如本实施例所示，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的复数个导电柱可以分别与复数个电极B202及开关板B203建立电性连接。在一些实施例中，开关板B203包含导电板，导电板配置为电耦合至少两个导电柱。在开关板B203和导电柱之间正确连接后，功能模块(例如，模块10)及界面模块(例如，模块20)可以进行信号通信连接，以及可穿戴感测装置的功能可以被启动。
在典型的实施例中，电极B202包含工作电极、参比电极及辅助电极。在图示的实施例中，工作电极对应于第一组微探针B202W(例如，如在工作电极上突出的四个刺穿器组所示)。同样地，参比电极对应于第二组微探针B202R(例如，如布置在工作电极左侧的参比电极上突出的两个刺穿器组所示)。类似地，辅助电极对应于第三组微探针(例如，工作电极右侧的辅助电极上的两个探针刺穿器组)。
在图示的实施例中，用户界面模块更包含触发电极。在一些实施例中，所述触发电极对应于第四组微探针B204(例如，如如图所示地，其可包含两个放置在工作电极附近的探针刺穿器)。触发电极与功能模块中的触发电路(例如，图21中的电路302)相关联，并且被配置为当感测到接触信号的下降而低于预定信号值时产生警报信号。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针及第三组微探针分别包含从穿孔板(例如，板B202-1)延伸的刺穿器B202-2阵列。另一方面，第四组微探针B204可以包含一个或多个突出的刺穿器B204-2。
在一些实施例中，微探针的高度是指刺穿器B202-2、B204-2的高度。来自第一组微探针B202W的探针具有第一高度。来自第二组微探针的探针B202R具有第二高度。来自第三组微探针的探针B202C具有第三高度。来自第四组微探针的探针B204具有第四高度。在一些实施例中，第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第二高度与第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第四高度小于第一高度及第三高度。在一些实施例中，第四高度小于第二高度。在图示的实施例中，探针组B202W、B202R及B202C中较长的探针B202-2分别对应于工作电极、参比电极和辅助电极，第四组微探针B204中较短的探针B204-2对应于触发电极(例如，与如图21所示的触发电路302相关联)。
取决于微探针/刺穿器的布局布置，第四组微探针可以具有单个刺穿器配置(例如，如图6所示)或具有多个刺穿器配置。例如，图4的实施例结合了多刺穿器设置，其中，在工作电极B202W的周围配置有两个与触发电极B204相关的微探针B204-2。
在一些实施例中，第一高度及第二高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度及第二高度约为1000μm。在一些实施例中，第四高度小于100μm。在一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为1.8：20。在其他一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为2.0:18.5。在其他一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为2.2:18.0。较短的触发电极探针B204-2可使一组触发探针充当其余功能性电极探针的先驱。举例来说，通过策略性地在工作电极B202W周围放置触发探针B204-2，较短探针在穿戴者身上的佩带状态可作为功能电极的较长刺穿器的固有指示。例如，如果较短触发探针B204-2接收到足够的信号值，表明其在穿戴者的皮肤上具有适当的保持力，则自然就表示插入微刺穿器(例如，B202-2)的正确就座状态。
在一些实施例中，第一组微探针B202W中的微探针数目与第三组微探针B202C中的微探针数目之间的比率为2：1至3：1。在一些实施例中，第一组微探针B202W中的微探针数量为四个，第三组微探针B202C中的微探针数量为两个。在一些实施例中，第一组微探针B202W中的微探针数量为九，第三组微探针B202C中的微探针数量为三。在一些实施例中，第四组微探针B204的微探针数量为一。在其他一些实施例中，第四组微探针B204的微探针数量大于一个。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针、第三组微探针及第四组微探针的穿孔板B202-1、B204-1中的耦合区B1022-1通过载体B201的背面露出。在一些实施例中，当用户界面模块可拆卸地连接到功能模块时，功能模块的导电柱相应地电连接到穿孔板B202-1的耦合区B1022-1。
在一些实施例中，第一组微探针B202W设置在第二组微探针B202R与第三组微探针B202C之间。在一些实施例中，第四组微探针B204与第一组微探针B202W的穿孔板B202-1投影方向呈错位设置。在一些实施例中，第四组微探针B204设置在接触面的外围及第一组微探针B202W的周围。如图4所示，第四组微探针B204沿着第一个微探针B202W的穿孔板B202-1的旁边设置。在一些实施例中，第四组微探针B204设置在第二组微探针B202R与第三组微探针B202C之间。在一些实施例中，第四组微探针B204的穿孔板B204-1和第一组微探针B202W的穿孔板B202-1之间的距离在100μm至2000μm之间。
图5示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图。此外，还提供了横截面图(例如，沿着切割线穿过电极C204及C202W)以帮助理解。
用户界面模块包含载体C201、放置在载体C201的接触面上的复数个生物识别电极(例如，C202W/R/C，每一者都包含排列探针/刺穿器C202-2)及开关板C203，其开关板C203布置在载体C201的背面。如本实施例所示，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的复数个导电柱可以分别与复数个电极C202及开关板C203建立电性连接。在一些实施例中，开关板C203包含导电板，导电板配置为电耦合至少两个导电柱。在开关板C203及导电柱之间正确连接后，功能模块(例如，模块10)和界面模块(例如，模块20)可以进行信号通信连接，以及可穿戴感测装置的功能可以被启动。
在典型的实施例中，电极C202包含工作电极、参比电极及辅助电极。在图示的实施例中，工作电极对应于第一组微探针C202W(例如，如在工作电极上突出的四个刺穿器组所示)。同样地，参比电极对应于第二组微探针C202R(例如，如布置在工作电极左侧的参比电极上突出的两个刺穿器组所示)。类似地，辅助电极对应于第三组微探针C202C(例如，工作电极右侧的辅助电极上的两个探针刺穿器组)。
在图示的实施例中，用户界面模块更包含触发电极。在一些实施例中，所述触发电极对应于第四组微探针C204(例如，如图所示地，其可包含四个与工作电极重叠的探针刺穿器)。触发电极与功能模块中的触发电路(例如，图21中的电路302)相关联，并且被配置为当感测到接触信号的下降而低于预定信号值时产生警报信号。
在一些实施例中，第一微探针、第二微探针及第三微探针包含从穿孔板(例如，板C202-1)延伸的刺穿器C202-2阵列。另一方面，第四组微探针C204可以包含一个或多个突出的刺穿器C204-2。
在一些实施例中，第一组微探针C202W设置在第二组微探针C202R与第三组微探针C202C之间。在一些实施例中，第四组微探针C204与第一组微探针C202W的穿孔板C202-1投影重叠。在一些实施例中，如图5所示，第一个微探针C202W的穿孔板C202-1位于第四组微探针C204的穿孔板C204-1上方。在其他一些实施例中，第一组微探针C202W的穿孔板C202-1设置在第四组微探针C204的穿孔板C204-1的下方。在一些实施例中，绝缘材料C205设置在第一组微探针C202W的穿孔板C202-1与微探针C204的第四组的穿孔板C204-1之间，以防止串扰。在一些实施例中，绝缘材料C205的厚度在2μm至80μm之间。在一些实施例中，第一组微探针C202W的通孔、第四组微探针C204的通孔以及绝缘材料C205的通孔可以彼此对准。在一些实施例中，第一组微探针C202W的通孔的面积大于微探针C204的第四组的通孔的面积。这样，穿孔板C204-1的一部分从第一个微探针C202W的通孔露出。
在一些实施例中，微探针的高度是指刺穿器C202-2、C204-2的高度。来自第一组微探针C202W的探针具有第一高度。来自第二组微探针的探针C202R具有第二高度。来自第三组微探针的探针C202C具有第三高度。来自第四组微探针的探针C204具有第四高度。在图5所示的示例性实施例中，第四高度可以是从第一个微探针C202W的穿孔板C202-1的表面突出的刺穿器C204-2的高度。在一些实施例中，第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第二高度与第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第四高度小于第一高度及第三高度。在一些实施例中，第四高度小于第二高度。在图示的实施例中，探针组C202W、C202R和C202C中较长的探针C202-2分别对应于工作电极、参比电极及辅助电极，第四组微探针C204中较短的探针C204-2对应于触发电极(例如，与如图21所示的触发电路302相关联)。
取决于微探针/刺穿器的布局布置，第四组微探针可以具有单个刺穿器配置(例如，如图6所示)或具有多个刺穿器配置。例如，图5的实施例结合了多刺穿器设置，其中，与触发电极C204相关联的四个微探针C204-2被布置成从工作电极C202W的通孔突出。
在一些实施例中，第一高度及第二高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度及第二高度约为1000μm。在一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为1.8：20。在其他一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为2.0:18.5。在其他一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为2.2:18.0。较短的触发电极探针C204-2可使一组触发探针充当其余功能性电极探针的先驱。举例来说，通过策略性地在工作电极C202W周围放置触发探针C204-2，较短探针在穿戴者身上的佩带状态可作为功能电极的较长刺穿器的固有指示。例如，如果较短触发探针B204-2接收到足够的信号值，表明其在穿戴者的皮肤上具有适当的保持力，则自然就表示插入微刺穿器(例如，B202-2)的正确就座状态。
在一些实施例中，第一组微探针C202W中的微探针数目与第三组微探针C202C中的微探针数目之间的比率为2：1至3：1。在一些实施例中，第一组微探针C202W中的微探针数量为四个，第三组微探针C202C中的微探针数量为两个。在一些实施例中，第一组微探针C202W中的微探针数量为九个，第三组微探针C202C中的微探针数量为三个。在一些实施例中，第四组微探针C204的微探针数量与第一组微探针C202W中的微探针数量相同。在其他一些实施例中，第四组微探针C204的微探针个数为一个。在其他一些实施例中，第四组微探针C204的微探针数量大于一个。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针、第三组微探针及第四组微探针的穿孔板C202-1、C204-1的一个耦合区C1022-1通过载体C201的背面露出。在一些实施例中，当用户界面模块可拆卸地连接到功能模块时，功能模块的导电柱相应地电连接到穿孔板C202-1的耦合区C1022-1。
当第一个微探针C202W的穿孔板C202-1和第四组微探针C204的穿孔板C204-1彼此重叠时，形成最靠近载体C201的背面的穿孔板有一个缺口。以这种方式，功能模块的相应的导电柱将能够电耦合到距载体C201的背面最远的穿孔板。在图5所示的示例性实施例中，由于将穿孔板C204-1设置成靠近载体C201，所以在第四组微探针C204的穿孔板C204-1上形成切口。
图6示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图。此外，还提供了横截面图(例如，沿着切割线穿过电极D204及D202W)以帮助理解。
用户界面模块包含载体D201、复数个生物识别电极(例如D202W/R/C，每一者都包含放置在载体D201的接触面上的排列探针/刺穿器D202-2)，以及开关板D203，其开关板D203布置在载体D201的背面。如本实施例所示，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的复数个导电柱可以分别与复数个电极D202及开关板D203建立电性连接。在一些实施例中，开关板D203包含导电板，该导电板配置为电耦合至少两个导电柱。在开关板D203及导电柱之间正确连接后，功能模块(例如，模块10)及界面模块(例如，模块20)可以进行信号通信连接，以及可穿戴感测装置的功能可以被启动。
在典型的实施例中，电极D202包含工作电极、参比电极及辅助电极。在图示的实施例中，在图示的实施例中，工作电极对应于第一组微探针D202W(例如，如在工作电极上突出的四个刺穿器组所示)。同样地，参比电极对应于第二组微探针D202R(例如，如布置在工作电极左侧的参比电极上突出的两个刺穿器组所示)。类似地，辅助电极对应于第三组微探针D202C(例如，工作电极D202W右侧的辅助电极上的两个探针刺穿器组)。
在图示的实施例中，用户界面模块更包含触发电极。在一些实施例中，所述触发电极对应于第四组微探针D204(例如，如图所示地，其可包含布置在工作电极中心区域的一个探针刺穿器)。触发电极与功能模块中的触发电路(例如，图21中的电路302)相关联，并且被配置为当感测到接触信号的下降而低于预定信号值时产生警报信号。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针及第三组微探针分别包含从穿孔板(例如，板D202-1)延伸的刺穿器D202-2阵列。另一方面，第四组微探针D204可以包含一个或多个突出的刺穿器D204-2。
在一些实施例中，微探针的高度是指刺穿器D202-2、D204-2的高度。来自第一组微探针D202W的探针具有第一高度。来自第二组微探针的探针D202R具有第二高度。来自第三组微探针的探针D202C具有第三高度。来自第四组微探针的探针D204具有第四高度。在一些实施例中，第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第二高度与第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第四高度小于第一高度及第三高度。在一些实施例中，第四高度小于第二高度。在图示的实施例中，探针组D202W、D202R和D202C中较长的探针D202-2分别对应于工作电极、参比电极和辅助电极，第四组微探针D204中较短的探针D204-2对应于触发电极(例如，与如图21所示的触发电路302相关联)。
取决于微探针/刺穿器的布局布置，第四组微探针可以具有单个刺穿器配置或具有多个刺穿器配置。例如，图6的实施例结合了单个刺穿器设置，其中与触发电极D204相关联的一个微探针D204-2被布置在工作电极D202W的中央区域。
在一些实施例中，第一高度及第二高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度及第二高度约为1000μm。在一些实施例中，第四高度小于100μm。在一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为1.8：20。在其他一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为2.0:18.5。在其他一些实施例中，第四高度与第一高度之间的比例为2.2:18.0。较短的触发电极探针D204-2可使一组触发探针充当其余功能性电极探针的先驱。举例来说，通过策略性地在工作电极D202W周围放置触发探针D204-2，较短探针在穿戴者身上的佩带状态可作为功能电极的较长刺穿器的固有指示。例如，如果较短触发探针D204-2接收到足够的信号值，表明其在穿戴者的皮肤上具有适当的保持力，则自然就表示插入微刺穿器(例如，D202-2)的正确就座状态。
在一些实施例中，第一组微探针D202W中的微探针数目与第三组微探针D202C中的微探针数目之间的比率为2：1至3：1。在一些实施例中，第一组微探针D202W中的微探针数量为四个，第三组微探针D202C中的微探针数量为两个。在一些实施例中，第一组微探针D202W中的微探针数量为九，第三组微探针D202C中的微探针数量为三。在一些实施例中，第四组微探针D204的微探针数量为一。在其他一些实施例中，第四组微探针D204的微探针数量大于一个。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针、第三组微探针及第四组微探针的穿孔板D202-1、D204-1中的耦合区D1022-1通过载体D201的背面露出。在一些实施例中，当用户界面模块可拆卸地连接到功能模块时，功能模块的导电柱相应地电连接到穿孔板D202-1的耦合区D1022-1。
在一些实施例中，第一组微探针D202W设置在第二组微探针D202R与第三组微探针D202C之间。在一些实施例中，第四组微探针D204与第一组微探针D202W的穿孔板D202-1在投影方向呈错位设置。在一些实施例中，第一组微探针D202W的穿孔板D202-1形成为在中央区域具有孔以容纳第四组微探针D204。在一些实施例中，第四组微探针D204的穿孔板D204-1的外围与第一个微探针D202W的穿孔板D202-1相距一定距离，以防止串扰。在一些实施例中，第四组微探针D204的穿孔板D204-1和第一组微探针D202W的穿孔板D202-1之间的距离在100μm至2000μm之间。
图7示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图。此外，还提供了横截面图(例如，沿着切割线穿过电极E204及E202W)以帮助理解。
用户界面模块包含载体E201、放置在载体E201的接触面上的复数个生物识别电极(例如，E202W/R/C，每一者都包含排列探针/刺穿器E202-2)及开关板E203，其开关板布置在载体E201的背面。如本实施例所示，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的复数个导电柱可以分别与复数个电极E202及开关板E203建立电性连接。在一些实施例中，开关板E203包含导电板，导电板配置为电耦合至少两个导电柱。在开关板E203和导电柱之间正确连接后，功能模块(例如，模块10)和界面模块(例如，模块20)可以进行信号通信连接，以及可穿戴感测装置的功能可以被启动。
在典型的实施例中，电极E202包含工作电极、参比电极及辅助电极。在图示的实施例中，工作电极对应于第一组微探针E202R(例如，如在工作电极上突出的四个刺穿器组所示)。同样地，参比电极对应于第二组微探针E202R(例如，如布置在工作电极左侧的参比电极上突出的两个刺穿器组所示)。类似地，辅助电极对应于第三组微探针E202C(例如，工作电极右侧的辅助电极上的两个探针刺穿器组)。
在图示的实施例中，用户界面模块更包含触发电极。在一些实施例中，所述触发电极对应于第四组微探针E204(例如，如图所示地，其可包含四个分别分布在工作电极四个角周围的探针)。触发电极与功能模块中的触发电路(例如，图21中的电路302)相关联，并且被配置为当感测到接触信号的下降而低于预定信号值时产生警报信号。在一些实施例中，第一、第二及第三组微探针分别包含从穿孔板(例如，板E202-1)延伸的刺穿器E202-2阵列。在一些实施例中，每个微探针仅包含一个刺穿器E202-2。在其他一些实施例中，每个微探针都包含复数个刺穿器E202-2。另一方面，第四组微探针E204没有刺穿器。在一些实施例中，第四组微探针E204具有与第一组微探针E202W的穿孔板E202-1基本平面的感测表面E204-3。在其他一些实施例中，第四组微探针E204具有从第一组微探针E202W的穿孔板E202-1突出的感测表面E204-3。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针及第三组微探针的高度是指刺穿器E202-2的高度。来自第一个微探针E202W的探针具有第一高度。来自第二组微探针的探针E202R具有第二高度。来自第三组微探针的探针E202C具有第三高度。在一些实施例中，第四组微探针的高度是指对应于第一组微探针E202W的穿孔板E202-1的感测表面E204-3的高度。来自第四组微探针的探针E204具有第四高度。在一些实施例中，第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第二高度与第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第四高度小于第一高度及第三高度。在一些实施例中，第四高度小于第二高度。在图示的实施例中，探针组E202W、E202R及E202C中较长的探针E202-2分别对应于工作电极、参比电极及辅助电极，第四组微探针E204中较短的探针E204-3对应于触发电极(例如，与如图21所示的触发电路302相关联)。
取决于微探针/刺穿器的布局布置，第四组微探针可以具有单个感测表面配置(例如，如图11所示)或具有多个感测表面配置。例如，图7的实施例结合了多感测表面设置，其中，与触发电极E204相关联的四个感测表面E204-3被布置在工作电极E202W的四个角周围。
在一些实施例中，第一高度及第二高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度及第二高度约为1000μm。较短的触发电极探针E204-3可使一组触发探针充当其余功能性电极探针的先驱。举例来说，通过策略性地在工作电极E202W周围放置触发探针E204-3，较短探针在穿戴者身上的佩带状态可作为功能电极的较长刺穿器的固有指示。例如，如果较短触发探针E204-3接收到足够的信号值，表明其在穿戴者的皮肤上具有适当的保持力，则自然就表示插入微刺穿器(例如，E202-2)的正确就座状态。
在一些实施例中，第一组微探针E202W中的微探针数目与第三组微探针E202C中的微探针数目之间的比率为2：1至3：1。在一些实施例中，第一组微探针E202W中的微探针数量为四个，第三组微探针E202C中的微探针数量为两个。在一些实施例中，第一组微探针E202W中的微探针数量为九，第三组微探针E202C中的微探针数量为三。在一些实施例中，第四组微探针E204的微探针数量为一。在其他一些实施例中，第四组微探针E204的微探针数量大于一个。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针、第三组微探针及第四组微探针的穿孔板E202-1中的耦合区E1022-1通过载体E201的背面露出。在一些实施例中，当用户界面模块可拆卸地连接到功能模块时，功能模块的导电柱相应地电连接到穿孔板E202-1的耦合区E1022-1。
在一些实施例中，感测表面E204-3的背面通过支架E201的背面露出。在一些实施例中，功能模块的导电柱相应地电耦合到感测表面E204-3的背面。在施用期间，感测表面E204-3可以与使用者的皮肤接触而不会刺穿使用者的皮肤。单个或多个导电柱配置为对感测表面E204-3施加力，并防止感测表面E204-3在使用时从皮肤缩回。
在一些实施例中，第一组微探针E202W设置在第二组微探针E202R与第三组微探针E202C之间。在一些实施例中，第四组微探针E204与第一组微探针E202W的穿孔板E202-1在投影方向呈错位设置。在一些实施例中，第四组微探针E204设置在接触面的外围及第一组微探针E202W的周围。如图7所示，第四组微探针E204布置在第一组微探针E202W的穿孔板E202-1的至少一个角。在其他一些实施例中，第四组微探针E204布置在第一组微探针E202W的穿孔板E202-1的四个角。
图8示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图。此外，还提供了横截面图(例如，沿着切割线穿过电极F204及F202W)以帮助理解。
用户界面模块包含载体F201、复数个生物识别电极(例如F202W/R/C，每一者都包含放置在载体F201的接触面上的排列探针/刺穿器F202-2)，以及开关板F203，其开关板F203布置在载体F201的背面。如本实施例所示，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的复数个导电柱可以分别与复数个电极F202及开关板F203建立电性连接。在一些实施例中，开关板F203包含导电板，该导电板配置为电耦合至少两个导电柱。在开关板F203及导电柱之间正确连接后，功能模块(例如，模块10)及界面模块(例如，模块20)可以进行信号通信连接，以及可穿戴感测装置的功能可以被启动。
在典型的实施例中，电极F202包含工作电极、参比电极及辅助电极。在图示的实施例中，工作电极对应于第一组微探针F202W(例如，如在工作电极上突出的四个刺穿器组所示)。同样地，参比电极对应于第二组微探针F202R(例如，如布置在工作电极左侧的参比电极上突出的两个刺穿器组所示)。类似地，辅助电极对应于第三组微探针F202C(例如，工作电极右侧的辅助电极上的两个探针刺穿器组)。
在图示的实施例中，用户界面模块更包含触发电极F204。在一些实施例中，所述触发电极对应于第四组微探针(例如，如图所示地，其可包含两个放置在工作电极F202W附近的探针)。触发电极F204与功能模块中的触发电路(例如，图21中的电路302)相关联，并且被配置为当感测到接触信号的下降而低于预定信号值时产生警报信号。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针及第三组微探针分别包含从穿孔板(例如，板F202-1)延伸的刺穿器F202-2阵列。在一些实施例中，每个微探针仅包含一个刺穿器F202-2。在一些其他实施方式中，每个微探针包含复数个刺穿器F202-2。另一方面，微探针F204的第四组没有刺穿器。在一些实施例中，第四组微探针F204具有与第一组微探针F202W的穿孔板F202-1基本平面的感测表面F204-3。在其他一些实施例中，第四组微探针F204具有从第一组微探针F202W的穿孔板F202-1突出的感测表面F204-3。
在一些实施例中，微探针的高度是指刺穿器F202-2的高度。来自第一组微探针F202W的探针具有第一高度。来自第二组微探针的探针F202R具有第二高度。来自第三组微探针的探针F202C具有第三高度。来自第四组微探针的探针F204具有第四高度。在一些实施例中，第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第二高度与第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第四高度小于第一高度及第三高度。在一些实施例中，第四高度小于第二高度。在图示的实施例中，探针组F202W、F202R及F202C中较长的探针F202-2分别对应于工作电极、参比电极及辅助电极，第四组微探针F204中较短的探针F204-3对应于触发电极(例如，与如图21所示的触发电路302相关联)。
取决于微探针/刺穿器的布局布置，第四组微探针可以具有单个感测表面配置或具有多个感测表面配置。例如，图8的实施例结合了单个感测表面设置，其中，在工作电极F202W的周围配置有一个与触发电极F204相关的感测表面F204-3。
在一些实施例中，第一高度及第二高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度及第二高度约为1000μm。较短的触发电极探针F204-3可使一组触发探针充当其余功能性电极探针的先驱。举例来说，通过策略性地在工作电极F202W周围放置触发探针F204-3，较短探针在穿戴者身上的佩带状态可作为功能电极的较长刺穿器的固有指示。例如，如果较短触发探针F204-3接收到足够的信号值，表明其在穿戴者的皮肤上具有适当的保持力，则自然就表示插入微刺穿器(例如，F202-2)的正确就座状态。
在一些实施例中，第一组微探针F202W中的微探针数目与第三组微探针F202C中的微探针数目之间的比率为2：1至3：1。在一些实施例中，第一组微探针F202W中的微探针数量为四个，第三组微探针F202C中的微探针数量为两个。在一些实施例中，第一组微探针F202W中的微探针数量为九，第三组微探针F202C中的微探针数量为三。在一些实施例中，第四组微探针F204的微探针数量为一。在其他一些实施例中，第四组微探针F204的微探针数量大于一个。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针、第三组微探针及第四组微探针的穿孔板F202-1中的耦合区F1022-1通过载体F201的背面露出。在一些实施例中，当用户界面模块可拆卸地连接到功能模块时，功能模块的导电柱相应地电连接到穿孔板F202-1的耦合区F1022-1。
在一些实施例中，感测表面F204-3的背面通过支架F201的背面露出。在一些实施例中，功能模块的导电柱相应地电耦合到感测表面F204-3的背面。在施用期间，感测表面F204-3可以与使用者的皮肤接触而不会刺穿使用者的皮肤。单个或多个导电柱配置为对感测表面F204-3施加力，并防止感测表面F204-3在使用时从皮肤缩回。
在一些实施例中，第一组微探针F202W设置在第二组微探针F202R与第三组微探针F202C之间。在一些实施例中，第四组微探针F204与第一组微探针F202W的穿孔板F202-1在投影方向呈错位设置。在一些实施例中，第四组微探针F204设置在接触面的外围及第一组微探针F202W的周围。在一些实施例中，第四组微探针F204设置在第二组微探针F202R与第三组微探针F202C之间。如图8所示，第四组微探针F204沿着第一个微探针F202W的穿孔板F202-1的侧面设置。在一些实施例中，第四组微探针F204的穿孔板F204-1和第一组微探针F202W的穿孔板F202-1之间的距离在100μm至2000μm之间。
图9示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图。此外，还提供了横截面图(例如，沿着切割线穿过电极G204及G202W)以帮助理解。
用户界面模块包含载体G201、放置在载体G201的接触面上的复数个生物识别电极(例如，G202W/R/C，每一者都包含排列探针/刺穿器G202-2)及开关板G203，其开关板布置在载体G201的背面。如本实施例所示，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的复数个导电柱可以分别与复数个电极G202及开关板G203建立电性连接。在一些实施例中，开关板G203包含导电板，该导电板配置为电耦合至少两个导电柱。在开关板G203和导电柱之间正确连接后，功能模块(例如，模块10)及界面模块(例如，模块20)可以进行信号通信连接，以及可穿戴感测装置的功能可以被启动。
在典型的实施例中，电极G202包含工作电极、参比电极及辅助电极。在图示的实施例中，工作电极对应于第一组微探针G202W(例如，如在工作电极上突出的四个刺穿器组所示)。同样地，参比电极对应于第二组微探针G202R(例如，如布置在工作电极左侧的参比电极上突出的两个刺穿器组所示)。类似地，辅助电极对应于第三组微探针G202C(例如，工作电极右侧的辅助电极上的两个探针刺穿器组)。
在图示的实施例中，用户界面模块更包含触发电极。在一些实施例中，所述触发电极对应于第四组微探针G204(例如，如图所示地，其可包含四个与工作电极重叠的探针)。触发电极与功能模块中的触发电路(例如，图21中的电路302)相关联，并且被配置为当感测到接触信号的下降而低于预定信号值时产生警报信号。
在一些实施例中，第一微探针、第二微探针及第三微探针包含从穿孔板(例如，板G202-1)延伸的刺穿器G202-2阵列。在一些实施例中，每个微探针仅包含一个刺穿器G202-2。在其他一些实施例中，每个微探针都包含复数个刺穿器G202-2。另一方面，第四组微探针G204包含附接到穿孔板G204-1的感测表面G204-3。在一些实施例中，感测表面G204-3压印在穿孔板G204-1上。
在一些实施例中，第一组微探针G202W设置在第二组微探针G202R与第三组微探针G202C之间。在一些实施例中，第四组微探针G204与第一组微探针G202W的穿孔板G202-1投影重叠。在一些实施例中，第一个微探针G202W的穿孔板G202-1位于第四组微探针G204的穿孔板G204-1上方。在一些实施例中，绝缘材料G205设置在第一组微探针G202W的穿孔板G202-1与微探针G204的第四组的穿孔板G204-1之间，以防止串扰。在一些实施例中，绝缘材料G205的厚度在2μm至80μm之间。在一些实施例中，第一组微探针G202W的通孔、第四组微探针G204的通孔以及绝缘材料G205的通孔可以彼此对准。
在一些实施例中，微探针的高度是指刺穿器G202-2、G204-3的高度。来自第一组微探针G202W的探针具有第一高度。来自第二组微探针的探针G202R具有第二高度。来自第三组微探针的探针G202C具有第三高度。来自第四组微探针的探针G204具有第四高度。在一些实施例中，第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第二高度与第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第四高度小于第一高度及第三高度。在一些实施例中，第四高度小于第二高度。在图示的实施例中，探针组G202W、G202R及G202C中较长的探针G202-2分别对应于工作电极、参比电极及辅助电极，第四组微探针G204中较短的探针G204-2对应于触发电极(例如，与如图21所示的触发电路302相关联)。
取决于微探针/刺穿器的布局布置，第四组微探针可以具有单个刺穿器配置(例如，如图11所示)或具有多个刺穿器配置。例如，图9的实施例结合了多刺穿器设置，其中，与触发电极G204相关联的四个微探针G204-2被布置成从工作电极G202W的通孔突出。
在一些实施例中，第一高度及第二高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度及第二高度约为1000μm。在一些实施例中，第四组微探针G204具有与第一个微探针G202W的穿孔板G202-1基本平面的感测表面G204-3。在其他一些实施例中，第四组微探针G204的感测表面G204-3突出到第一个微探针G202W的穿孔板G202-1，以确定在使用时可穿戴感测装置的接触。
在一些实施例中，第一组微探针G202W中的微探针数目与第三组微探针G202C中的微探针数目之间的比率为2：1至3：1。在一些实施例中，第一组微探针G202W中的微探针数量为四个，第三组微探针G202C中的微探针数量为两个。在一些实施例中，第一组微探针G202W中的微探针数量为九，第三组微探针G202C中的微探针数量为三。在一些实施例中，第四组微探针G204的微探针数量与第一组微探针G202W中的微探针数量相同。在其他一些实施例中，第四组微探针G204的微探针个数为一。在其他一些实施例中，第四组微探针G204的微探针数量大于一。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针、第三及第四组微探针的穿孔板G202-1的一个耦合区G1022-1通过载体G201的背面露出。在一些实施例中，当用户界面模块可拆卸地连接到功能模块时，功能模块的导电柱相应地电连接到穿孔板G202-1的耦合区G1022-1。
当第一个微探针G202W的穿孔板G202-1和第四组微探针G204的穿孔板G204-1彼此重叠时，形成最靠近载体G201的背面的穿孔板有一个缺口。以这种方式，功能模块的相应的导电柱将能够电耦合到距载体G201的背面最远的穿孔板。在图9所示的示例性实施例中，由于将穿孔板G204-1设置成靠近载体G201，所以在第四组微探针G204的穿孔板G204-1上形成切口。
图10示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图。此外，还提供了横截面图(例如，沿着切割线穿过电极H204及H202W)以帮助理解。
用户界面模块包含载体H201、放置在载体H201的接触面上的复数个生物识别电极(例如，H202W/R/C，每一者都包含排列探针/刺穿器H202-2)及开关板H203，其开关板H203布置在载体H201的背面。如本实施例所示，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的复数个导电柱可以分别与复数个电极H202及开关板H203建立电性连接。在一些实施例中，开关板H203包含导电板，该导电板配置为电耦合至少两个导电柱。在开关板H203及导电柱之间正确连接后，功能模块(例如，模块10)及界面模块(例如，模块20)可以进行信号通信连接，以及可穿戴感测装置的功能可以被启动。
在典型的实施例中，电极H202包含工作电极、参比电极及辅助电极。在图示的实施例中，工作电极对应于第一组微探针H202W(例如，如在工作电极上突出的四个刺穿器组所示)。同样地，参比电极对应于第二组微探针H202R(例如，如布置在工作电极左侧的参比电极上突出的两个刺穿器组所示)。类似地，辅助电极对应于第三组微探针H202C(例如，工作电极右侧的辅助电极上的两个探针刺穿器组)。
在图示的实施例中，用户界面模块更包含触发电极。在一些实施例中，所述触发电极对应于第四组微探针H204(例如，如图所示地，其可包含与工作电极重叠的探针)。触发电极与功能模块中的触发电路(例如，图21中的电路302)相关联，并且被配置为当感测到接触信号的下降而低于预定信号值时产生警报信号。
在一些实施例中，第一微探针、第二微探针及第三微探针包含从穿孔板(例如，板H202-1)延伸的刺穿器H202-2阵列。在一些实施例中，每个微探针仅包含一个刺穿器H202-2。在其他一些实施例中，每个微探针都包含复数个刺穿器H202-2。另一方面，第四组微探针H204是设置在第一个微探针H202W的穿孔板H202-1上的穿孔板。在一些实施例中，第四组微探针H204的穿孔板的整个表面都用作检测区域，以确定用户界面模块与用户皮肤的接触。在一些实施例中，第一组微探针H202W的刺穿器H202-2从第四组微探针H204的穿孔板的通孔突出。
在一些实施例中，第一组微探针H202W设置在第二组微探针H202R与第三组微探针H202C之间。在一些实施例中，第四组微探针H204与第一组微探针H202W的穿孔板H202-1投影重叠。在一些实施例中，第一组微探针H202W的穿孔板H202-1设置第四组微探针H204的穿孔板H204-1的下面。在一些实施例中，绝缘材料H205设置在第一组微探针H202W的穿孔板H202-1与微探针H204的第四组的穿孔板H204-1之间，以防止串扰。在一些实施例中，绝缘材料H205的厚度在2μm至80μm之间。
在一些实施例中，微探针的高度是指刺穿器H202-2的高度。来自第一组微探针H202W的探针具有第一高度。在一些实施例中，第一高度是从第四组微探针H204的穿孔板上伸出的第一个微探针H202W的高度。来自第二组微探针的探针H202R具有第二高度。来自第三组微探针的探针H202C具有第三高度。来自第四组微探针的探针H204具有第四高度。在一些实施例中，第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第二高度与第一高度及第三高度基本相同。在图示的实施例中，探针组H202W、H202R及H202C中较长的探针H202-2分别对应于工作电极、参比电极及辅助电极，第四组微探针H204中较短的探针H204-2对应于触发电极(例如，与如图21所示的触发电路302相关联)。
在一些实施例中，第一高度及第二高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度及第二高度约为1000μm。第四组微探针H204是具有通孔的穿孔板，以暴露第一组微探针、第二组微探针和第三组微探针中的至少一个。在一些实施例中，第四组微探针H204的感测表面是第四组微探针H204的穿孔板的暴露表面。举例来说，通过策略性地将较短的触发探针H204-3放置在工作电极H202W上，较短的探针在穿戴者身上的佩带状态可以作为功能性电极较长的刺穿器的固有指示。例如，如果较短触发探针H204-3接收到足够的信号值，表明其在穿戴者的皮肤上具有适当的保持力，则自然就表示插入微刺穿器(例如，H202-2)的正确就座状态。
在一些实施例中，第一组微探针H202W中的微探针数目与第三组微探针H202C中的微探针数目之间的比率为2：1至3：1。在一些实施例中，第一组微探针H202W中的微探针数量为四个，第三组微探针H202C中的微探针数量为两个。在一些实施例中，第一组微探针H202W中的微探针数量为九，第三组微探针H202C中的微探针数量为三。在一些实施例中，第四组微探针H204的微探针个数为一。第四组微探针H204是具有通孔的穿孔板，以暴露第一、第二及第三组微探针中的至少一个。在一些实施例中，第四组微探针H204的感测表面是第四组微探针H204的穿孔板的暴露表面。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针、第三组微探针及第四组微探针的穿孔板H202-1的一个耦合区H1022-1通过载体H201的背面露出。在一些实施例中，当用户界面模块可拆卸地连接到功能模块时，功能模块的导电柱相应地电连接到穿孔板H202-1的耦合区H1022-1。
当第一个微探针H202W的穿孔板H202-1及第四组微探针H204的穿孔板H204-1彼此重叠时，形成最靠近载体H201的背面的穿孔板有一个缺口。以这种方式，功能模块的相应的导电柱将能够电耦合到距载体H201的背面最远的穿孔板。在图10所示的示例性实施例中，由于将穿孔板H202-1设置成靠近载体H201，所以在第一组微探针H202W的穿孔板H202-1上形成切口。
图11示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的用户界面模块的平面图。此外，还提供了横截面图(例如，沿着切割线穿过电极I204及I202W)以帮助理解。
用户界面模块包含载体I201、复数个生物识别电极(例如I202W/R/C，每一者都包含放置在载体I201的接触面上的排列探针/刺穿器I202-2)，以及开关板I203，其开关板I203布置在载体I201的背面。如本实施例所示，功能模块(例如，如图1所示的模块10)的复数个导电柱可以分别与复数个电极I202及开关板I203建立电性连接。在一些实施例中，开关板I203包含导电板，该导电板配置为电耦合至少两个导电柱。在开关板I203和导电柱之间正确连接后，功能模块(例如，模块10)和界面模块(例如，模块20)可以进行信号通信连接，以及可穿戴感测装置的功能可以被启动。
在典型的实施例中，电极I202包含工作电极、参比电极及辅助电极。在图示的实施例中，工作电极对应于第一组微探针I202W(例如，如在工作电极上突出的四个刺穿器组所示)。同样地，参比电极对应于第二组微探针I202R(例如，如布置在工作电极左侧的参比电极上突出的两个刺穿器组所示)。类似地，辅助电极对应于第三组微探针I202C(例如，工作电极右侧的辅助电极上的两个探针刺穿器组)。
在图示的实施例中，用户界面模块更包含触发电极。在一些实施例中，所述触发电极对应于第四组微探针I204(例如，如图所示地，其可包含布置在工作电极中心区域的一个探针)。触发电极与功能模块中的触发电路(例如，图21中的电路302)相关联，并且被配置为当感测到接触信号的下降而低于预定信号值时产生警报信号。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针及第三组微探针分别包含从穿孔板(例如，板I202-1)延伸的刺穿器I202-2阵列。在一些实施例中，每个微探针仅包含一个刺穿器I202-2。在其他一些实施例中，每个微探针都包含复数个刺穿器I202-2。另一方面，第四组微探针I204包含感测表面I204-3。在一些实施例中，每个微探针仅包含一个刺穿器I202-2。在一些其他实施例中，每个微探针包含一个复数个刺穿器I202-2。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针及第三组微探针的高度是指刺穿器I202-2的高度。来自第一个微探针I202W的探针具有第一高度。来自第二组微探针的探针I202R具有第二高度。来自第三组微探针的探针I202C具有第三高度。来自第四组微探针的探针I204具有第四高度。在一些实施例中，第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第二高度与第一高度及第三高度基本相同。在一些实施例中，第四高度小于第一高度及第三高度。在一些实施例中，第四高度小于第二高度。在图示的实施例中，探针组I202W、I202R及I202C中较长的探针I202-2分别对应于工作电极、参比电极和辅助电极，第四组微探针I204中较短的探针I204-3对应于触发电极(例如，与如图21所示的触发电路302相关联)。
取决于微探针/刺穿器的布局布置，第四组微探针可以具有单个感测表面配置或具有多个感测表面配置。例如，图11的实施例结合了单个感测表面设置，其中与触发电极I204相关联的一个感测表面I204-3被布置在工作电极I202W的中央区域。
在一些实施例中，第一高度及第二高度小于2000μm。在一些实施例中，第一高度及第二高度约为1000μm。在一些实施例中，第四高度小于100μm。较短的触发电极探针I204-3可使一组触发探针充当其余功能性电极探针的先驱。举例来说，通过策略性地在工作电极I202W周围放置触发探针I204-3，较短探针在穿戴者身上的佩带状态可作为功能电极的较长刺穿器的固有指示。例如，如果较短触发探针I204-3接收到足够的信号值，表明其在穿戴者的皮肤上具有适当的保持力，则自然就表示插入微刺穿器(例如，I202-3)的正确就座状态。
在一些实施例中，第一组微探针I202W中的微探针数目与第三组微探针I202C中的微探针数目之间的比率为2：1至3：1。在一些实施例中，第一组微探针I202W中的微探针数量为四个，第三组微探针I202C中的微探针数量为两个。在一些实施例中，第一组微探针I202W中的微探针数量为九，第三组微探针I202C中的微探针数量为三。在一些实施例中，第四组微探针I204的微探针数量为一。在其他一些实施例中，第四组微探针I204的微探针数量大于一个。
在一些实施例中，第一组微探针、第二组微探针、第三组微探针及第四组微探针的穿孔板I202-1中的耦合区I1022-1通过载体I201的背面露出。在一些实施例中，当用户界面模块可拆卸地连接到功能模块时，功能模块的导电柱相应地电连接到穿孔板I202-1的耦合区I1022-1。
在一些实施例中，感测表面I204-3的背面通过支架I201的背面露出。在一些实施例中，功能模块的导电柱相应地电耦合到感测表面I204-3的背面。在施用期间，感测表面I204-3可以与使用者的皮肤接触而不会刺穿使用者的皮肤。单个或多个导电柱配置为对感测表面I204-3施加力，并防止感测表面I204-3在使用时从皮肤缩回。
在一些实施例中，第一组微探针I202W设置在第二组微探针I202R与第三组微探针I202C之间。在一些实施例中，第四组微探针I204与第一组微探针I202W的穿孔板I202-1在投影方向呈错位设置。在一些实施例中，第一组微探针I202W的穿孔板I202-1形成为在中央区域具有孔以容纳第四组微探针I204。在一些实施例中，第四组微探针I204的外围与第一个微探针I202W的穿孔板I202-1相距一定距离，以防止串扰。在一些实施例中，第四组微探针I204的穿孔板I204-1和第一组微探针I202W的穿孔板I202-1之间的距离在100μm至2000μm之间。
根据本公开的实施例描述的微探针可以通过冲压、模制、蚀刻、微加工、模制、热/冷成型工艺来制造。例如，下面说明的实施例示出了通过诸如在一个或多个金属板上的冲压工艺的冶金工作产生的各种微探针布置。用于微探针的材料可以包含但不限于不锈钢、镍、镍合金、钛、钛合金、碳纳米管、硅材料或树脂。在一些实施例中，微探针是进一步涂覆的生物兼容性金属(例如，金或钯)。可以用于形成微探针的其他材料包含聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)或聚酯。
在一些实施例中，微探针(例如，如图1至11所示的突出的探针)涂有感测聚合物，例如抗体、适体、重组单体、碳水化合物、葡萄糖氧化酶或羟基丁酸脱氢酶。在其他一些实施例中，可以用抗皮肤过敏药进一步包裹微探针。
如先前所讨论的，较短的微探针的适配可以减少生理恐吓以及对装置佩戴者的身体不适。尽管由于来自较短刺穿器的限制而精致，但是根据本公开，可以采用微刺穿器的布置来进一步提高探针的探测效率。举例来说，在一些其他实施例中，每个微探针单元可以包含紧密相邻布置的复数个刺穿器，复数个刺穿器被配置为在插入穿戴者的皮肤下时引起流体分析物的毛细作用。微刺穿器之间的毛细吸引力可以促进生物流体的提取，进而提高可穿戴设备的传感效率。例如，图12A至图20A示出了根据本公开的一些实施方式的具有复数个刺穿器的微探针的平面图。以与图2至11的实施例中公开的方式相同的方式，可以将具有复数个刺穿器的微探针布置在用户界面模块的载体的接触面之上。具有重复数个刺穿器的微探针可以与工作电极，参比电极以及辅助电极关联。
图12A示出根据本公开的一些实施例的在安装微探针之前的微探针的平面图。图12B示出了根据本公开的一些实施例的在安装微探针之后的微探针的平面图。图12C示出根据本公开的一些实施例的沿线AA’的微探针的截面图。
在一些实施例中，微探针J202-2包含在同一穿孔板J202-1上形成的一对刺穿器J202-21。竖立时，刺穿器J202-21形成基本直角的三角形轮廓。在一些实施例中，如图12C所示，竖立的一对刺穿器J202-21的尖端彼此不相交。在一些实施例中，一对刺穿器J202-21的横截面产生类似于A形框架的结构轮廓。例如，复数个刺穿器J202-21的尺寸相似，并且相互之间的夹角为20°或更小。而且，刺穿器J202-21的从顶端到底部的各个共同地形成类似于大写字母“A”的结构。在其他一些实施例中，一对刺穿器J202-21的横截面轮廓形成等腰三角形。在一些实施例中，等腰三角形的长度之比可以为3：3：1。在一些实施例中，一对竖立的刺穿器J202-21的尖端之间形成的角度为20°或更小。在一些实施例中，复数个微探针J202-2的复数个刺穿器J202-21形成为连续阵列。复数个微探针J202-2可以形成在穿孔板J202-1的一个通孔内，如图12A所示。
在一些实施例中，复数个微探针J202-2涂有感测聚合物。感测聚合物可以涂覆在刺穿器J202-21的外表面上。此外，感测聚合物可以涂覆在刺穿器的J202-21的内表面上。以这种方式，当应用用户界面模块时，至少保护涂覆在刺穿器J202-21的内表面上的感测聚合物在穿透皮肤时不会被刮擦。
图13A示出根据本公开的一些实施例的在安装微探针之前的微探针的平面图。图13B示出了根据本公开的一些实施例的在安装微探针之后的微探针的平面图。图13C示出根据本公开的一些实施例的沿线BB’的微探针的截面图。
在一些实施例中，微探针K202-2包含在同一穿孔板K202-1上形成的一对刺穿器K202-21。竖立时，刺穿器K202-21形成基本直角的三角形轮廓。在一些实施例中，一对竖立的刺穿器K202-21的尖端相互交叉，如图13C所示，形成一个尖锐的尖端，可穿透穿用者的皮肤。在一些实施例中，一对刺穿器K202-21的横截面产生类似于A形框架的结构轮廓。例如，复数个刺穿器K202-21的尺寸相似，并且相互之间的夹角为20°或更小。而且，刺穿器K202-21的从顶端到底部的各个共同地形成类似于大写字母“A”的结构。在一些实施例中，一对刺穿器K202-21的横截面轮廓形成等腰三角形。在一些实施例中，等腰三角形的长度之比可以为3：3：1。在一些实施例中，一对竖立的刺穿器K202-21的尖端之间形成的角度为20°或更小。在一些实施例中，复数个微探针K202-2的复数个刺穿器K202-21形成为连续阵列。复数个微探针K202-2可以形成在穿孔板K202-1的一个通孔内，如图13A所示。
在一些实施例中，复数个微探针K202-2涂有感测聚合物。感测聚合物可以涂覆在刺穿器K202-21的外表面上。此外，感测聚合物可以涂覆在刺穿器的K202-21的内表面上。以这种方式，当应用用户界面模块时，至少保护涂覆在刺穿器K202-21的内表面上的感测聚合物在穿透皮肤时不会被刮擦。
图14A示出根据本公开的一些实施例的在安装微探针之前的微探针的平面图。图14B示出了根据本公开的一些实施例的在安装微探针之后的微探针的平面图。图14C示出根据本公开的一些实施例的沿线CC’的微探针的截面图。
在一些实施例中，微探针L202-2包含在同一穿孔板L202-1上形成的一对刺穿器L202-21。竖立时，刺穿器L202-21形成大致为直角三角形的轮廓。在一些实施例中，如图14C所示，一对竖立的刺穿器L202-21的尖端彼此相交以形成用于穿透皮肤的尖锐尖端。在一些实施例中，一对刺穿器L202-21的横截面产生类似于A形框架的结构轮廓。其中，一对刺穿器L202-21的尺寸类似，以20度或更小的角度布置，并且基本上在尖端汇合，形成类似于大写字母“A”的结构。在一些实施例中，一对刺穿器L202-21的横截面轮廓形成等腰三角形。等腰三角形的长度的比例可以是3：3：1。在一些实施例中，一对刺穿器L202-21之间形成的角度为20°或更小。在一些实施例中，复数个微探针L202-2形成为在每个微探针L202-2之间具有间隔的连续阵列。每个微探针L202-2可以形成在穿孔板L202-1的一个通孔内，如图14A所示。
在一些实施例中，复数个微探针形成为连续阵列，每个微探针之间具有间隔。此外，每个微探针的刺穿器形成为彼此具有间隔。每个刺穿器可以形成在穿孔板的一个通孔内。
在一些实施例中，复数个微探针L202-2涂有感测聚合物。感测聚合物可以涂覆在刺穿器L202-21的外表面上。此外，感测聚合物可以涂覆在刺穿器的L202-21的内表面上。以这种方式，当应用用户界面模块时，至少保护涂覆在刺穿器L202-21的内表面上的感测聚合物在穿透皮肤时不会被刮擦。
图15A示出根据本公开的一些实施例的在安装微探针之前的微探针的平面图。图15B示出了根据本公开的一些实施例的在安装微探针之后的微探针的平面图。图15C示出根据本公开的一些实施例的沿线DD’的微探针的截面图。
在一些实施例中，微探针M202-2包含在同一穿孔板M202-1上形成的一对刺穿器M202-21。竖立时，刺穿器M202-21形成大致为直角三角形的轮廓。在一些实施例中，竖立的刺穿器基本垂直于穿孔板M202-1的表面。在一些实施例中，如图15C所示，一对竖立的刺穿器M202-21的尖端彼此不相交。在其他一些实施例中，一对刺穿器M202-21的横截面轮廓形成等腰三角形。在一些实施例中，一对竖立的穿刺器M202-21的侧面之间形成的角度基本上为0°。当插入使用者的皮肤中时，一对刺穿器M202-21之间的空间形成毛细管，并引起毛细管作用。在一些实施例中，一对穿刺器M202-21之间的空间宽度在45μm至800μm之间。在一些实施例中，复数个微探针M202-2的复数个刺穿器M202-21形成为连续阵列。如图15A所示，可以在穿孔板M202-1的一个通孔内形成复数个微探针M202-2。
在一些实施例中，复数个微探针M202-2涂有感测聚合物。感测聚合物可以涂覆在刺穿器M202-21的外表面上。如图15B所示，每个刺穿器M202-21具有两个外表面。以这种方式，增加了对目标样品敏感的面积。
图16A示出根据本公开的一些实施例的在安装微探针之前的微探针的平面图。图16B示出了根据本公开的一些实施例的在安装微探针之后的微探针的平面图。图16C示出根据本公开的一些实施例的沿线EE’的微探针的截面图。
在一些实施例中，微探针N202-2包含在同一穿孔板N202-1上形成的一对刺穿器N202-21。竖立时，刺穿器N202-21形成大致为直角三角形的轮廓。在一些实施例中，竖立的刺穿器基本垂直于穿孔板N202-1的表面。在一些实施例中，如图16C所示，一对竖立的刺穿器N202-21的尖端彼此不相交。在其他一些实施例中，一对刺穿器N202-21的横截面轮廓形成等腰三角形。在一些实施例中，一对竖立的穿刺器N202-21的侧面之间形成的角度基本上为0°。当插入使用者的皮肤中时，一对刺穿器N202-21之间的空间形成毛细管，并引起毛细管作用。在一些实施例中，一对穿刺器N202-21之间的空间宽度在45μm至800μm之间。在一些实施例中，复数个微探针N202-2形成为在每个微探针N202-2之间具有间隙的连续阵列。每个微探针N202-2可以形成在穿孔板N202-1的一个通孔内，如图16A所示。
在一些实施例中，复数个微探针以连续的阵列形成，每个微探针之间具有间隔。此外，每个微探针的刺穿器形成为彼此具有间隔。每个刺穿器可以形成在穿孔板的一个通孔内。
在一些实施例中，复数个微探针N202-2涂有感测聚合物。感测聚合物可以涂覆在刺穿器N202-21的外表面上。如图16B所示，每个刺穿器N202-21具有两个外表面。以这种方式，增加了对目标样品敏感的面积。
图17A示出根据本公开的一些实施例的在安装微探针之前的微探针的平面图。图17B示出了根据本公开的一些实施例的在安装微探针之后的微探针的平面图。图17C示出根据本公开的一些实施例的沿线FF’的微探针的截面图。
在一些实施例中，微探针O202-2包含形成在同一穿孔板O202-1上的一对刺穿器O202-21。竖立时，刺穿器O202-21形成大致为三角形的轮廓。在一些实施例中，如图17C所示，一对竖立的刺穿器O202-21的尖端可能会接触，也可能不会接触。在一些实施例中，一对刺穿器O202-21的横截面轮廓形成A形框架。其中，一对刺穿器O202-21的尺寸类似，以20度或更小的角度排列，并且尖端到底部形成类似于大写字母“A”的结构。在其他一些实施例中，该对刺穿器O202-21的横截面轮廓形成等腰三角形。等腰三角形的长度的比例可以是3：3：1。在一些实施例中，一对竖立的刺穿器O202-21的尖端之间形成的角度为20°或更小。
在一些实施例中，复数个微探针O202-2的复数个刺穿器O202-21形成为连续阵列。复数个刺穿器O202-21可以形成在穿孔板O202-1的一个通孔内。在图17A所示的示例性实施例中，在穿孔板O202-1的一个通孔内形成一对刺穿器O202-21。一对刺穿器O202-21形成在穿孔板O202-1的通孔的相对侧。在一些实施例中，最靠近穿孔板O202-1的外围形成的刺穿器O202-21不成对形成如图17C所示的三角形截面轮廓。
在一些实施例中，复数个微探针O202-2涂有感测聚合物。感测聚合物可以涂覆在刺穿器O202-21的外表面上。此外，感测聚合物可以涂覆在刺穿器的O202-21的内表面上。以这种方式，当应用用户界面模块时，至少保护涂覆在刺穿器O202-21的内表面上的感测聚合物在穿透皮肤时不会被刮擦。
图18A示出根据本公开的一些实施例的在安装微探针之前的微探针的平面图。图18B示出了根据本公开的一些实施例的在安装微探针之后的微探针的平面图。图18C示出根据本公开的一些实施例的沿线GG’的微探针的截面图。
在一些实施例中，微探针P202-2包含形成在同一穿孔板P202-1上的复数个刺穿器P202-21。在示例性实施例中，复数个刺穿器P202-21具有四个刺穿器P202-21。竖立时，刺穿器的P202-21呈金字塔形。在一些实施例中，如图18C所示，竖立的穿刺器P202-21的尖端可能会接触，也可能不会接触。在一些实施例中，复数个微探针P202-2形成为连续阵列，每个微探针P202-2之间具有间隔。此外，每个微探针P202-2的刺穿器P202-21形成为彼此具有间隔。每个刺穿器P202-21可以形成在穿孔板P202-1的一个通孔内。
在一些实施例中，复数个微探针P202-2涂有感测聚合物。感测聚合物可以涂覆在刺穿器P202-21的外表面上。此外，感测聚合物可以涂覆在刺穿器的P202-21的内表面上。以这种方式，当应用用户界面模块时，至少保护涂覆在刺穿器P202-21的内表面上的感测聚合物在穿透皮肤时不会被刮擦。
图19A示出根据本公开的一些实施例的在安装微探针之前的微探针的平面图。图19B示出了根据本公开的一些实施例的在安装微探针之后的微探针的平面图。图19C示出根据本公开的一些实施例的沿线HH’的微探针的截面图。
在一些实施例中，微探针Q202-2包含在同一穿孔板Q202-1上形成的复数个刺穿器Q202-21。在示例性实施例中，复数个刺穿器Q202-21具有四个刺穿器Q202-21。竖立时，刺穿器的Q202-21呈金字塔形。在一些实施例中，如图19C所示，竖立的刺穿器Q202-21的尖端可能接触也可能不接触。在一些实施例中，复数个微探针Q202-2形成为连续阵列，每个微探针Q202-2之间具有间隔。此外，每个微探针Q202-2的刺穿器Q202-21形成为彼此具有间隔。每个刺穿器Q202-21可以形成在穿孔板Q202-1的一个通孔内。此外，开口Q202-11被复数个刺穿器Q202-21围绕。在一些实施例中，当微探针Q202-2附着在使用者的皮肤上时，开口Q202-11可用于将物质输送到使用者中。
在一些实施例中，复数个微探针Q202-2涂有感测聚合物。感测聚合物可以涂覆在刺穿器Q202-21的外表面上。此外，感测聚合物可以涂覆在刺穿器的Q202-21的内表面上。以这种方式，当应用用户界面模块时，至少保护涂覆在刺穿器Q202-21的内表面上的感测聚合物在穿透皮肤时不会被刮擦。
图20A示出根据本公开的一些实施例的在安装微探针之前的微探针的平面图。图20B示出了根据本公开的一些实施例的在安装微探针之后的微探针的平面图。图20C示出了根据本公开的一些实施例的可穿戴感测装置的微探针组的平面图。
在一些实施例中，微探针R202-2包含形成在同一穿孔板R202-1上的复数个刺穿器R202-21。在示例性实施例中，复数个刺穿器R202-21具有三个刺穿器R202-21。竖立时，刺穿器的R202-21形成金字塔形轮廓。在一些实施例中，竖立的刺穿器R202-21的尖端可能彼此接触，也可能彼此不接触。在一些实施例中，复数个微探针R202-2形成为连续阵列，并且在每个微探针R202-2之间具有间隔。此外，每个微探针R202-2的刺穿器R202-21彼此间隔。每个刺穿器R202-21可以形成在穿孔板R202-1的一个通孔内。在一些实施例中，微探针R202-2形成为阵列。在其他一些实施例中，如图20C所示，环状的微探针R202-2形成为环状。
在一些实施例中，复数个微探针R202-2涂有感测聚合物。感测聚合物可以涂覆在刺穿器R202-21的外表面上。此外，感测聚合物可以涂覆在刺穿器的R202-21的内表面上。以这种方式，当应用用户界面模块时，至少保护涂覆在刺穿器R202-21的内表面上的感测聚合物在穿透皮肤时不会被刮擦。
对于图12A至图20A中描述的微探针，用于形成微探针的材料包含但不限于不锈钢、镍、镍合金、钛、钛合金、碳纳米管、硅材料或树脂。在一些实施例中，微探针进一步涂覆生物兼容性金属(例如，金或钯)。可以用于形成微探针的其他材料包含聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)或聚酯。
在一些实施例中，在图12A至20A中的微探针上涂覆了感测聚合物，其中感测聚合物包含抗体，适体重组单体、碳水化合物、葡萄糖氧化酶和羟基丁酸酯脱氢酶。在其他一些实施例中，在图12A至20A中的微探针进一步涂覆抗皮肤过敏药物。
有鉴于前述揭露内容，本公开的另一个方面提供了可穿戴感测装置，其包括：载体，其上定义有接触面﹔与工作电极相关联的第一组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第一高度﹔与辅助电极相关联的第二组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第二高度﹔与参比电极相关联的第三组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第三高度﹔以及与触发电极相关联的第四组微探针，其从所述载体的所述接触面暴露至第四高度﹔其中所述第四高度小于所述第一、第二及第三高度。
在一些实施例中，所述触发电极被配置为当接收到具有预定信号值的接触信号时，触发所述工作电极、参比电极、以及辅助电极的运作。
在一些实施例中，所述触发电极与触发电路相关联，所述触发电路被配置为当感测到所述接触信号的量值下降至低于所述预定信号值时，产生警报信号。
在一些实施例中，所述第一、第二及第三高度小于2000μm，而所述第四高度小于100μm。
在一些实施例中，所述第一组微探针的数量与所述第二组微探针的数量之比在2：1至3：1之间。
在一些实施例中，所述第一组微探针形成于穿孔板，其中，所述第四组微探针与所述第一组微探针的所述穿孔板在投影方向呈错位设置。
在一些实施例中，所述第四组微探针在横向上邻近所述第一组微探针，其中它们之间的间距间隔在大约于100μm至2000μm的范围。
在一些实施例中，所述第四组微探针布置在所述接触面的边缘区域、与所述第一组为探针的周围。
在一些实施例中，所述第四组微探针的所述第四高度与所述第一组微探针的所述穿孔板基本共面。
在一些实施例中，所述第一组微探针形成于穿孔板。所述第四组微探针以投影方式重叠设置于所述第一组微探针的所述穿孔板。在一些实施例中，所述第四组微探针形于穿孔板，所述第一组微探针的所述穿孔板堆叠在所述第四组微探针的所述穿孔板上。
在一些实施例中，所述第一组微探针的所述穿孔板与所述第四组微探针的所述穿孔板之间设置有绝缘材料。
在一些实施例中，所述第四组微探针的所述第四高度与所述第一组微探针所处的所述穿孔板基本共面。
本公开的另一个方面提供了可穿戴感测装置，其包括：用户界面模块,所述用户界面模块包括载体，其上定义有接触面以及与之相对的背面﹔与工作电极相关联的第一组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第一高度﹔与辅助电极相关联的第二组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第二高度﹔与参比电极相关联的第三组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第三高度﹔以及与触发电极相关联的第四组微探针，其从所述载体的所述接触面暴露至第四高度﹔其中所述第四高度小于所述第一、第二及第三高度﹔及功能模块，被配置为可拆卸地连接所述用户界面模块，所述功能模块包括发送器电路，被配置用于将由所述微探针所收集的信息传输到外部设备。
在一些实施例中，所述功能模块更包括复数个导电柱，所述复数个导电柱相应地将所述第一、第二、第三及第四组微探针耦合到所述发送器电路。
在一些实施例中，所述用户界面模块更包括布置在所述载体的所述背面上的开关板﹔其中所述开关板被配置为电耦合两个所述导电柱中以启用所述发送器电路。
在一些实施例中，所述导电柱具有弹簧加载销钉，配置为在接触时施加紧迫力。
在一些实施例中，所述触发电极被配置为在接收到具有预定信号值的接触信号时，触发所述工作、参比以及辅助电极的运作。
在一些实施例中，所述触发电极与触发电路相关联，所述触发电路被配置为当感测到所述接触信号的量值下降至低于所述预定信号时，产生警报信号。
在一些实施例中，所述第一、第二及第三高度小于2000μm，而所述第四高度小于100μm。
在一些实施例中，所述第一组微探针形成于穿孔板﹔且所述第四组微探针与所述第一组微探针的所述穿孔板在投影方向呈错位设置。
在一些实施例中，所述第一组微探针的数量与所述第二组微探针的数量之比在2：1至3：1之间。
有鉴于前述揭露内容，本公开的另一个方面提供了可穿戴感测装置，其包括：载体，其定义有接触面﹔与工作电极相关联的第一组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第一高度﹔与辅助电极相关联的第二组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第二高度﹔及与参比电极相关联的第三组微探针，突出从所述载体的所述接触面突出至第三高度﹔其中所述微探针包括布置成紧密相邻的复数个刺穿器，其配置用以对穿用者生理流体引发毛细吸引力。
在一些实施例中，所述可穿戴感测装置更包括与触发电极相关联的第四组微探针，其从所述载体的所述接触面暴露至第四高度，其中所述第四高度小于所述第一、第二及第三高度。
在一些实施例中，所述触发电极被配置为在接收到具有预定信号值的接触信号时，触发所述工作、参比以及辅助电极的运作。
在一些实施例中，所述触发电极与触发电路相关联，所述触发电路被配置为当感测到所述接触信号的量值下降至低于所述预定信号值时，产生警报信号。
在一些实施例中，所述复数个刺穿器从穿孔板突出，其中所述复数个刺穿器包括具有基本上呈直角三角形轮廓的两个刺穿器，其中，所述两个刺穿器的对应侧边基本上彼此平行。
在一些实施例中，所述两个刺穿器的所述侧边之间的距离在45μm至800μm之间。
在一些实施例中，所述复数个刺穿器包括多于两个的刺穿器，其布置成形成金字塔形轮廓。
在一些实施例中，所述第一组微探针涂有感测聚合物，所述感测聚合物涂在所述金字塔形轮廓的内表面上。
在一些实施例中，具有金字塔形轮廓的所述刺穿器具有开口，所述开口允许流体的供给。
在一些实施例中，所述复数个刺穿器包括三角形轮廓且布置成A形框架的两个刺穿器。
在一些实施例中，所述两个刺穿器之间的角度不大于20度。
在一些实施例中，所述刺穿器的长度与所述两个刺穿器的根部之间的距离之比基本上为3：1。
本公开的另一个方面提供了可穿戴感测装置，其包括：用户界面模块,所述用户界面模块包括载体具有定义的接触面及相对所述接触面的背面﹔与工作电极相关联的第一组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第一高度﹔与辅助电极相关联的第二组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第二高度﹔及与参比电极相关联的第三组微探针，突出从所述载体的所述接触面突出至第三高度﹔其中所述微探针包括布置成紧密相邻的复数个刺穿器，其配置用以对穿用者生理流体引发毛细吸引力﹔及功能模块被配置为可拆卸地连接所述用户界面模块，所述功能模块包括发送器电路被配置为将由所述微探针收集的信息传输到外部设备。
在一些实施例中，所述功能模块更包括所述功能模块更包括复数个导电柱，所述复数个导电柱相应地将所述第一、第二、第三及第四组微探针耦合到所述发送器电路。
在一些实施例中，所述用户界面模块更包括开关板布置在所述载体的所述背面上﹔其中所述开关板被配置为电耦合两个所述导电柱中以启用所述发送器电路。
在一些实施例中，所述导电柱是弹簧加载销钉，配置为在接触时施加紧迫力。
在一些实施例中，所述用户界面模块更包括第四组微探针与触发电极相关联，并且从突出所述载体的所述接触面及达到第四高度﹔其中所述第四高度小于所述第一、第二及第三高度。
在一些实施例中，所述复数个刺穿器从穿孔板突出，其中所述复数个刺穿器包括具有基本上直角三角形轮廓的两个刺穿器，其中基本上垂直于所述穿孔板的所述两个刺穿器的对应侧边基本上彼此平行。
在一些实施例中，所述两个刺穿器的所述侧边之间的距离在45μm至800μm之间。
在一些实施例中，所述复数个刺穿器包括多于两个的刺穿器，其布置成形成金字塔形轮廓。
在一些实施例中，所述第一组微探针涂有感测聚合物，所述感测聚合物涂在所述金字塔形轮廓的内表面上。
在一些实施例中，具有金字塔形轮廓的所述刺穿器具有定义的开口，所述开口允许流体的供给。
在一些实施例中，所述复数个刺穿器包括三角形轮廓且布置成A形框架的两个刺穿器。
在一些实施例中，所述两个刺穿器之间的角度不大于20度。
在一些实施例中，所述刺穿器的长度与所述两个刺穿器的根部之间的距离之比基本上为3：1。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (15)
1.一种可穿戴感测装置，具有工作电极、辅助电极及参比电极，其特征在于，包括：
载体，其上定义有接触面﹔
与工作电极相关联的第一组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第一高度﹔
与辅助电极相关联的第二组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第二高度﹔
与参比电极相关联的第三组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第三高度﹔以及
与触发电极相关联的第四组微探针，其从所述载体的所述接触面暴露至第四高度﹔
其中所述第四高度小于所述第一高度、第二高度及第三高度。
2.一种可穿戴感测装置，具有工作电极、辅助电极及参比电极，其特征在于，包括：
用户界面模块,所述用户界面模块包括：
载体，其上定义有接触面以及与之相对的背面﹔
与工作电极相关联的第一组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第一高度﹔
与辅助电极相关联的第二组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第二高度﹔
与参比电极相关联的第三组微探针，其从所述载体的所述接触面突出至第三高度﹔以及
与触发电极相关联的第四组微探针，其从所述载体的所述接触面暴露至第四高度﹔
其中所述第四高度小于所述第一高度、第二高度及第三高度﹔及
功能模块，被配置为可拆卸地连接所述用户界面模块，所述功能模块包括:
发送器电路，被配置用于将由所述微探针所收集的信息传输到外部设备。
3.根据权利要求2所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述功能模块更包括:复数个导电柱，所述复数个导电柱相应地将所述第一组微探针、第二组微探针、第三组微探针及第四组微探针耦合到所述发送器电路﹔.
所述用户界面模块更包括:
布置在所述载体的所述背面上的开关板﹔
其中所述开关板被配置为电耦合两个所述导电柱中以启用所述发送器电路。
4.根据权利要求1或2所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述触发电极被配置为当接收到具有预定信号值的接触信号时，触发所述工作电极、参比电极、以及辅助电极的运作。
5.根据权利要求4所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述触发电极与触发电路相关联，所述触发电路被配置为当感测到所述接触信号的量值下降至低于所述预定信号值时，产生警报信号。
6.根据权利要求1或2所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第一高度、第二高度及第三高度小于2000um，而所述第四高度小于100um。
7.根据权利要求1或2所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第一组微探针的数量与所述第二组微探针的数量之比在2：1至3：1之间。
8.根据权利要求1或2所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第一组微探针形成于穿孔板中，所述第四组微探针与所述第一组微探针的所述穿孔板呈错位设置。
9.根据权利要求8所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第四组微探针在横向上邻近所述第一组微探针，其中它们之间的间距间隔在大约于100um至2000um的范围。
10.根据权利要求8所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第四组微探针布置在所述接触面的边缘区域、与所述第一组微探针的周围。
11.根据权利要求8所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第四组微探针的所述第四高度与所述第一组微探针的所述穿孔板共面。
12.根据权利要求1或2所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第一组微探针形成于穿孔板，其中，所述第四组微探针以投影方式重叠设置于所述第一组微探针的所述穿孔板。
13.根据权利要求12所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第四组微探针形于穿孔板，所述第一组微探针的所述穿孔板堆叠在所述第四组微探针的所述穿孔板上。
14.根据权利要求13所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第一组微探针的所述穿孔板与所述第四组微探针的所述穿孔板之间设置有绝缘材料。
15.根据权利要求12所述的可穿戴感测装置，其特征在于，所述第四组微探针的所述第四高度与所述第一组微探针所处的所述穿孔板共面。
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