CN113514523A - 使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法 - Google Patents

使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113514523A
CN113514523A CN202110609509.6A CN202110609509A CN113514523A CN 113514523 A CN113514523 A CN 113514523A CN 202110609509 A CN202110609509 A CN 202110609509A CN 113514523 A CN113514523 A CN 113514523A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sweat
electrode
concentration
detection method
component
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.)
Pending
Application number
CN202110609509.6A
Other languages
English (en)
Inventor
陈丽娟
牛利
陈帆
包宇
马英明
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.)
Guangzhou University
Original Assignee
Guangzhou University
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 Guangzhou University filed Critical Guangzhou University
Priority to CN202110609509.6A priority Critical patent/CN113514523A/zh
Publication of CN113514523A publication Critical patent/CN113514523A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/308Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells at least partially made of carbon
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/31Half-cells with permeable membranes, e.g. semi-porous or perm-selective membranes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3272Test elements therefor, i.e. disposable laminated substrates with electrodes, reagent and channels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3273Devices therefor, e.g. test element readers, circuitry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/333Ion-selective electrodes or membranes
    • G01N27/3335Ion-selective electrodes or membranes the membrane containing at least one organic component

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

本发明公开了一种汗液检测方法,包括从全固态汗液传感芯片上的每个连接线采集电信号,根据电信号确定汗液中各相应成分在采集时刻时的浓度等步骤。所使用的全固态汗液传感芯片包括柔性基底、电极电路、绝缘层、吸水片材和双面柔性贴,电极电路印刷在柔性基底上,电极电路包括多个电极点以及连接线,绝缘层覆盖在柔性基底上的连接线所在的部分,吸水片材的覆盖在绝缘层之上以及柔性基底上的电极点所在的部分,吸水片材通过双面柔性贴上的窗口裸露出来。本发明可以采集汗液中多种不同成分的浓度等信息,可以实现采集一段时间内的汗液信息,从而检测一段时间内的汗液信息变化,便于科学研究或者日常保健使用。本发明广泛应用于汗液检测技术领域。

Description

使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法
技术领域
本发明涉及汗液检测技术领域,尤其是一种使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法。
背景技术
随着经济和生活水平的提高,越来越多的人开始关注自身实时的健康状况。目前市场上大多可穿戴智能设备仅支持监测血压、心率、血氧含量、体温、呼吸频率等人体的物理健康指标,人们对于使用易取样的生物液来监测人体身体健康状况有着极大的兴趣,而汗液就是理想的选择。汗液中包含有各种离子、pH值、氨基酸、蛋白质和激素等大量的代谢物指标,可以监测代谢性疾病、生理状况、人的醉酒程度、糖尿病趋势、运动员乳酸等等,在医学界这些数据此前通常从血液中获得,缺点是需要在有创的方式下获得。
以无创方式检测汗液中的成分的现有技术包括纸基汗液检测设备和汗液检测创可贴等,但是这些现有技术都只能监测实时短暂的汗液信息,不能收集一段时间内的汗液信息变化,并且制造这些设备需要使用大量的非环保材料,造价成本高。
发明内容
针对上述至少一个技术问题,本发明的目的在于提供一种使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法,其中,所述全固态汗液传感芯片包括:
柔性基底;
电极电路;所述电极电路印刷在所述柔性基底上,所述电极电路包括多个电极点以及每个电极点各自引出的连接线,每个电极点分别用于检测汗液中一种成分的浓度;
绝缘层;所述绝缘层覆盖在所述柔性基底上的所述连接线所在的部分;
吸水片材;所述吸水片材的一部分覆盖在所述绝缘层之上,所述吸水片材的另一部分覆盖在所述柔性基底上的所述电极点所在的部分;
双面柔性贴;所述双面柔性贴开有窗口,所述双面柔性贴覆盖在所述柔性基底之上,所述绝缘层被所述双面柔性贴覆盖,所述吸水片材的部分或全部通过所述窗口裸露出来;
所述汗液检测方法包括:
从每个所述连接线定时或不定时地采集电信号;
根据所述电信号,确定汗液中各相应成分在采集时刻时的浓度。
进一步地,所述汗液检测方法还包括:
当相邻前后两次检测到的汗液中存在相同成分的浓度变化大于第一浓度阈值,且浓度变化大于所述第一浓度阈值的成分种类数小于第一数量阈值,发出健康提示信息。
进一步地,所述汗液检测方法还包括:
当相邻前后两次检测到的汗液中存在相同成分的浓度变化小于第二浓度阈值,且浓度变化小于所述第二浓度阈值的成分种类数大于第二数量阈值,发出故障提示信息。
进一步地,所述电极电路包括乳酸电极、钾离子电极、钠离子电极、氯离子电极和葡萄糖电极;
所述根据所述电信号,确定汗液中各相应成分在采集时刻时的浓度,包括:
根据从所述乳酸电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中乳酸的浓度;
根据从所述钾离子电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中钾离子的浓度;
根据从所述钠离子电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中钠离子的浓度;
根据从所述氯离子电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中氯离子的浓度;
根据从所述葡萄糖电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中葡萄糖的浓度。
进一步地,各所述电极点分别被成分选择性膜覆盖。
进一步地,所述钾离子电极以及所述钠离子电极中的所述电极点之上覆盖的所述成分选择性膜,分别包括:
按质量分数计,0.5%—5.5%的离子载体,0.09%—1.2%的四硼酸钾、20%—40%的聚氯乙烯、45%—70%的癸二酸二辛酯。
进一步地,所述氯离子电极中的所述电极点之上覆盖的所述成分选择性膜,包括:
按质量分数计,1%-10%的三十二烷基甲基氯化铵、30%-80%的2-硝基苯甲醚、10%-50%的聚氯乙烯。
进一步地,所述乳酸电极中的所述电极点之上覆盖的所述成分选择性膜,包括乳酸氧化酶和壳聚糖。
进一步地,所述葡萄糖电极中的所述电极点之上覆盖的所述成分选择性膜,包括葡萄糖氧化酶和壳聚糖。
进一步地,所述连接线是通过银浆印刷方式制作的,所述电极点是通过在银浆印刷后叠加碳浆印刷方式制作的。
本发明的有益效果是:实施例中的全固态汗液传感芯片可以采集汗液中多种不同成分的浓度等信息,可以实现采集一段时间内的汗液信息,从而检测一段时间内的汗液信息变化,便于科学研究或者日常保健使用。所使用的全固态汗液传感芯片易于使用环保、可回收的材料制造,造价成本低。实施例中的汗液检测方法还基于置信度的原理实现了人员健康自动检测和设备故障自动检测,具有较高的实用性。
附图说明
图1为实施例中全固态汗液传感芯片的结构示意图;
图2为实施例中柔性基底的结构示意图;
图3为实施例中绝缘层的结构示意图;
图4为实施例中吸水片材的结构示意图;
图5为实施例中双面柔性贴的结构示意图。
具体实施方式
本实施例中,全固态汗液传感芯片的结构如图1所示,包括柔性基底1、电极电路2、绝缘层;绝缘层3、吸水片材4、双面柔性贴5。其中,柔性基底可以是PET(涤纶树脂)、PP(聚丙烯)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)、PI(聚酰亚胺)等材质,电极电路印刷在柔性基底上。参照图2,电极电路包括长条形的连接线部分以及圆点形或者弧形的电极点部分,连接线部分是通过银浆印刷方式制作的,也就是在柔性基底上通过丝网印刷银浆形成;电极点部分是通过在银浆印刷后叠加碳浆印刷方式制作的,也就是先在柔性基底上通过丝网印刷银浆,再在银浆上通过丝网印刷碳浆形成。
本实施例中,所制作的电极电路包括乳酸电极、钾离子电极、钠离子电极、氯离子电极和葡萄糖电极等。每个电极电路都分别包括圆点形或者弧形的电极点,以及从电极点引出的长条形的连接线。
每个电极点分别被成分选择性膜覆盖。具体地,乳酸电极中的电极点上面覆盖乳酸选择性膜,乳酸选择性膜选择性地让乳酸透过,阻止汗液中的其他成分透过,使得仅乳酸能影响电极点的电位差,从而使乳酸电极产生相应的电信号;钾离子电极中的电极点上面覆盖钾离子选择性膜,钾离子选择性膜选择性地让钾离子透过,阻止汗液中的其他成分透过,使得仅钾离子能影响电极点的电位差,从而使钾离子电极产生相应的电信号;钠离子电极中的电极点上面覆盖钠离子选择性膜,钠离子选择性膜选择性地让钠离子透过,阻止汗液中的其他成分透过,使得仅钠离子能影响电极点的电位差,从而使钠离子电极产生相应的电信号;氯离子电极中的电极点上面覆盖氯离子选择性膜,氯离子选择性膜选择性地让氯离子透过,阻止汗液中的其他成分透过,使得仅氯离子能影响电极点的电位差,从而使氯离子电极产生相应的电信号;葡萄糖电极中的电极点上面覆盖葡萄糖选择性膜,葡萄糖选择性膜选择性地让葡萄糖透过,阻止汗液中的其他成分透过,使得仅葡萄糖能影响电极点的电位差,从而使葡萄糖电极产生相应的电信号。
本实施例中,钾离子选择性膜的成分为:按质量分数计,0.5%—5.5%的离子载体,0.09%—1.2%的四硼酸钾、20%—40%的聚氯乙烯、45%—70%的癸二酸二辛酯。钾离子选择性膜的制作方法包括以下步骤:将离子载体0.5%—5.5%、四硼酸钾0.09%—1.2%、聚氯乙烯20%—40%、癸二酸二辛酯45%—70%溶于1mL的四氢呋喃中,在钾离子电极的电极点上,先滴涂2-5微升浓度为5—10mg/mL的二维层状结构的金属碳/氮化物,烘箱内烘干,在此基础上向钾离子电极的电极点滴涂8-12微升前述步骤所获得的溶液,干燥后可以形成钾离子选择性膜。
本实施例中,钠离子选择性膜的成分与钾离子选择性膜的成分相同,均为:按质量分数计,0.5%—5.5%的离子载体,0.09%—1.2%的四硼酸钾、20%—40%的聚氯乙烯、45%—70%的癸二酸二辛酯。钠离子选择性膜的制作方法与钾离子选择性膜的制作方法步骤可以相同。
本实施例中,氯离子选择性膜的成分为:按质量分数计,1%-10%的三十二烷基甲基氯化铵、30%-80%的2-硝基苯甲醚、10%-50%的聚氯乙烯。氯离子选择性膜的制作方法与钾离子选择性膜的制作方法步骤可以相同,只是所使用材料不同,氯离子选择性膜的制作方法包括以下步骤:将三十二烷基甲基氯化铵1%-10%、2-硝基苯甲醚30%-80%、聚氯乙烯10%-50%溶于1mL的四氢呋喃中,在氯离子电极的电极点上,先滴涂2-5微升浓度为5—10mg/mL的二维层状结构的金属碳/氮化物,烘箱内烘干,在此基础上向氯离子电极的电极点滴涂8-12微升前述步骤所获得的溶液,干燥后可以形成氯离子选择性膜。
本实施例中,乳酸选择性膜的成分为乳酸氧化酶和壳聚糖。乳酸选择性膜的制作方法包括以下步骤:先配制5微升-15微升的乳酸氧化酶混合液,乳酸氧化酶混合液由浓度是每微升有5—15个活力单位的乳酸氧化酶溶液(溶剂为80—100mM磷酸盐缓冲液),再配制0.05—0.15wt%壳聚糖(溶剂为1%—3.5%的乙酸溶液)和二维层状结构的金属碳/氮化物的混合液,最终两者按体积1:1混合得到混合液,之后将混合液滴加于乳酸电极的电极点上,室温干燥。在已干燥的混合液之上滴加滴加1-3微升nafion(1wt%-5wt%)溶液并在室温下晾干。
本实施例中,葡萄糖选择性膜的成分为葡萄糖氧化酶和壳聚糖。葡萄糖选择性膜的制作方法包括以下步骤:先配制5微升—15微升的葡萄糖氧化酶混合液,浓度是每微升有800-950个活力单位的葡萄糖氧化酶溶液(溶剂是80—100mM磷酸盐缓冲液),再配制0.05—0.15wt%壳聚糖(溶剂为1%—3.5%的乙酸溶液)与二维层状结构的金属碳/氮化物混合液,最终两者按体积1:2混合得到混合液之后,将混合液滴加于葡萄糖电极的电极点上,室温干燥。在已干燥的混合液之上滴加滴加1-3微升nafion(1wt%-5wt%)溶液并在室温下晾干。
通过覆盖上述步骤制作的成分选择性膜,能够只允许汗液中的一种成分透过到达电极点,每个电极点分别用于检测汗液中一种成分的浓度,例如,乳酸电极中的电极点用于检测汗液中乳酸的浓度,钾离子电极中的电极点用于检测汗液中钾离子的浓度,钠离子电极中的电极点用于检测汗液中钠离子的浓度,氯离子电极中的电极点用于检测汗液中氯离子的浓度,葡萄糖电极中的电极点用于检测汗液中葡萄糖的浓度。
参照图1和图3,在柔性基底上的连接线所在的部分上方覆盖绝缘层,避免电极电路中的连接线与外接电性连接。
参照图1和图4,使用T字形的吸水片材,将吸水片材的“T”字中的竖线部分覆盖在绝缘层之上,“T”字中的横线部分覆盖在柔性基底上的电极点所在的部分。吸水片材的整体都可以吸收汗液,具有较大的吸收面积,避免仅测量部分部位的汗液从而影响精度;而“T”字中的竖线部分起到吸收和引导汗液的作用,只有“T”字中的横线部分被电极点接触,可以避免过多汗液进入电极点接触影响测量精度。
参照图1和图5,在柔性基底之上覆盖双面柔性贴,双面柔性贴能把绝缘层全部覆盖住,双面柔性贴开有窗口,窗口的形状与吸水片材相同或相似,例如当吸水片材的形状为T字形,窗口的形状也可以是T字形,使得吸水片材的部分或全部通过窗口裸露出来。参照图5,双面柔性贴不把电极电路的连接线部分覆盖住,电极电路的连接线部分末端也未被绝缘层覆盖,使得电极电路的连接线部分末端能够连接到测量仪器。
双面柔性贴的两面都具有粘性,其与柔性基底相对一面的粘性能够将柔性基底与绝缘层和吸水片材等各层粘合起来,从而固定成为一个整体,另一面的粘性能够粘住皮肤,使得吸水片材可以通过窗口与皮肤接触,从而吸收汗液,使得汗液可以进入到电极电路中的电极点,使得电极点产生相应的电信号,该电信号通过电压的方式表现,并且电压的大小与相应成分在汗液中的浓度之间有确定关系,因此可以通过计算或者查表等方式,根据电信号来确定相应成分在汗液中的浓度。
将电极电路的连接线部分末端连接到测量仪器,该测量仪器可以执行汗液检测方法,汗液检测方法包括以下步骤:
S1.从每个连接线定时或不定时地采集电信号;
S2.根据电信号,确定汗液中各相应成分在采集时刻时的浓度。
具体地,步骤S2包括以下步骤:
S201.根据从乳酸电极的连接线采集到的电信号,确定汗液中乳酸的浓度;
S202.根据从钾离子电极的连接线采集到的电信号,确定汗液中钾离子的浓度;
S203.根据从钠离子电极的连接线采集到的电信号,确定汗液中钠离子的浓度;
S204.根据从氯离子电极的连接线采集到的电信号,确定汗液中氯离子的浓度;
S205.根据从葡萄糖电极的连接线采集到的电信号,确定汗液中葡萄糖的浓度。
本实施例中,汗液检测方法还包括以下步骤:
S3.当相邻前后两次检测到的汗液中存在相同成分的浓度变化大于第一浓度阈值,且浓度变化大于第一浓度阈值的成分种类数小于第一数量阈值,发出健康提示信息;
S4.当相邻前后两次检测到的汗液中存在相同成分的浓度变化小于第二浓度阈值,且浓度变化小于第二浓度阈值的成分种类数大于第二数量阈值,发出故障提示信息。
步骤S3的原理在于:可以通过汗液中的成分变化前后的浓度差相对变化前浓度的百分比,来衡量汗液中的成分变化大小。第一浓度阈值可以根据医学标准设定,例如汗液中的成分浓度变化超过某一值则意味着人不健康,那么可以将第一浓度阈值设定为该值;第一数量阈值可以根据产品的制造工艺或者工作原理设定。例如假设汗液中的成分浓度变化短时间内超过10%则意味着人不健康,可以设定第一浓度阈值为10%;设定第一数量阈值为2。
如果第n+1次测量各成分的浓度相对第n次测量各成分的浓度变化为:乳酸+5%,钾离子-15%,钠离子-3%,氯离子-8%,葡萄糖+1%,则其中只有钾离子的浓度变化(的绝对值)超过了第一浓度阈值,即浓度变化大于第一浓度阈值的成分种类数为1,小于第二数量阈值2,即大部分电极电路测得各自成分的浓度变化都不大,可以认为电极电路的测量性能或者吸水片材的吸汗性能稳定,即钾离子电极的测量结果具有较高的置信度,可以认为钾离子的浓度变化是人生理原因造成的,可以合理怀疑是人的健康出现问题,测量仪器可以通过显示屏、指示灯或者蜂鸣器等发出健康提示信息,从而提醒使用者关注。
步骤S4的原理在于:可以通过汗液中的成分变化前后的浓度差相对变化前浓度的百分比,来衡量汗液中的成分变化大小。第二浓度阈值可以根据医学标准设定,例如大多数人的汗液中的成分浓度都是变化的,随着一天内时间的推移至少有超过3%的变化,可以设定第二浓度阈值为3%;设定第二数量阈值为3。
如果第n+1次测量各成分的浓度相对第n次测量各成分的浓度变化为:乳酸+1%,钾离子-8%,钠离子-2%,氯离子-8%,葡萄糖-1%,则其中乳酸、钠离子、氯离子和葡萄糖的浓度变化(的绝对值)都没有超过第二浓度阈值,即浓度变化小于第二浓度阈值的成分种类数为4,大于第二数量阈值3,即大部分电极电路测得各自成分的浓度变化都较小,不符合大多数人的正常生理表现,可以认为电极电路的测量性能或者吸水片材的吸汗性能存疑,即乳酸电极、钠离子电极、氯离子电极和葡萄糖电极的测量结果的置信度较低,可以认为乳酸、钾离子和钠离子的浓度变化不一定是人生理原因造成的,不能合理怀疑是人的健康出现问题,更有可能是测量仪器的性能或者全固态汗液传感芯片的性能出现了故障,测量仪器可以通过显示屏、指示灯或者蜂鸣器等发出故障提示信息,从而提醒使用者关注。
通过执行步骤S3-S4,能够以较高的置信度向使用者提供健康提示信息或故障提示信息,从而提高了全固态汗液传感芯片的可用性。
需要说明的是,如无特殊说明,当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征,它可以直接固定、连接在另一个特征上,也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外,本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。此外,除非另有定义,本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例,而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
应当理解,尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件,但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一元件也可以被称为第二元件,类似地,第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例,并且除非另外要求,否则不会对本发明的范围施加限制。
应当认识到,本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现,其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而,若需要,该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下,该语言可以是编译或解释的语言。此外,为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
此外,可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作,除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行,并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如,可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
进一步,所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现,包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现,无论是可移动的还是集成至计算平台,如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等,使得其可由可编程计算机读取,当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外,机器可读代码,或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时,本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时,本发明还包括计算机本身。
计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能,从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中,转换的数据表示物理和有形的对象,包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法,其特征在于:
所述全固态汗液传感芯片包括:
柔性基底;
电极电路;所述电极电路印刷在所述柔性基底上,所述电极电路包括多个电极点以及每个电极点各自引出的连接线,每个电极点分别用于检测汗液中一种成分的浓度;
绝缘层;所述绝缘层覆盖在所述柔性基底上的所述连接线所在的部分;
吸水片材;所述吸水片材的一部分覆盖在所述绝缘层之上,所述吸水片材的另一部分覆盖在所述柔性基底上的所述电极点所在的部分;
双面柔性贴;所述双面柔性贴开有窗口,所述双面柔性贴覆盖在所述柔性基底之上,所述绝缘层被所述双面柔性贴覆盖,所述吸水片材的部分或全部通过所述窗口裸露出来;
所述汗液检测方法包括:
从每个所述连接线定时或不定时地采集电信号;
根据所述电信号,确定汗液中各相应成分在采集时刻时的浓度。
2.根据权利要求1所述的汗液检测方法,其特征在于,所述汗液检测方法还包括:
当相邻前后两次检测到的汗液中存在相同成分的浓度变化大于第一浓度阈值,且浓度变化大于所述第一浓度阈值的成分种类数小于第一数量阈值,发出健康提示信息。
3.根据权利要求1所述的汗液检测方法,其特征在于,所述汗液检测方法还包括:
当相邻前后两次检测到的汗液中存在相同成分的浓度变化小于第二浓度阈值,且浓度变化小于所述第二浓度阈值的成分种类数大于第二数量阈值,发出故障提示信息。
4.根据权利要求1-3任一项所述的汗液检测方法,其特征在于,所述电极电路包括乳酸电极、钾离子电极、钠离子电极、氯离子电极和葡萄糖电极;
所述根据所述电信号,确定汗液中各相应成分在采集时刻时的浓度,包括:
根据从所述乳酸电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中乳酸的浓度;
根据从所述钾离子电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中钾离子的浓度;
根据从所述钠离子电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中钠离子的浓度;
根据从所述氯离子电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中氯离子的浓度;
根据从所述葡萄糖电极的连接线采集到的所述电信号,确定汗液中葡萄糖的浓度。
5.根据权利要求4所述的汗液检测方法,其特征在于,各所述电极点分别被成分选择性膜覆盖。
6.根据权利要求5所述的汗液检测方法,其特征在于,所述钾离子电极以及所述钠离子电极中的所述电极点之上覆盖的所述成分选择性膜,分别包括:
按质量分数计,0.5%—5.5%的离子载体,0.09%—1.2%的四硼酸钾、20%—40%的聚氯乙烯、45%—70%的癸二酸二辛酯。
7.根据权利要求5所述的汗液检测方法,其特征在于,所述氯离子电极中的所述电极点之上覆盖的所述成分选择性膜,包括:
按质量分数计,1%-10%的三十二烷基甲基氯化铵、30%-80%的2-硝基苯甲醚、10%-50%的聚氯乙烯。
8.根据权利要求5所述的汗液检测方法,其特征在于,所述乳酸电极中的所述电极点之上覆盖的所述成分选择性膜,包括乳酸氧化酶和壳聚糖。
9.根据权利要求5所述的汗液检测方法,其特征在于,所述葡萄糖电极中的所述电极点之上覆盖的所述成分选择性膜,包括葡萄糖氧化酶和壳聚糖。
10.根据权利要求4所述的汗液检测方法,其特征在于,所述连接线是通过银浆印刷方式制作的,所述电极点是通过在银浆印刷后叠加碳浆印刷方式制作的。
CN202110609509.6A 2021-06-01 2021-06-01 使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法 Pending CN113514523A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110609509.6A CN113514523A (zh) 2021-06-01 2021-06-01 使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110609509.6A CN113514523A (zh) 2021-06-01 2021-06-01 使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113514523A true CN113514523A (zh) 2021-10-19

Family

ID=78065219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110609509.6A Pending CN113514523A (zh) 2021-06-01 2021-06-01 使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113514523A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114113266A (zh) * 2021-12-20 2022-03-01 北京理工大学重庆创新中心 一种用于汗液标志物分析的传感装置
CN114813868A (zh) * 2022-04-29 2022-07-29 南京工业大学 一种基于金属有机框架衍生物的柔性汗液多标志物电化学传感器及其应用
CN116242892A (zh) * 2023-05-11 2023-06-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 氯离子浓度监测系统、方法、存储介质及电动汽车

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107860809A (zh) * 2017-09-19 2018-03-30 周清峰 一种汗液传感器
CN108024764A (zh) * 2015-06-05 2018-05-11 外分泌腺系统公司 生理状态的汗液指示
CN109060923A (zh) * 2018-08-20 2018-12-21 浙江大学 折纸结构的体表汗液电化学传感器及监测方法
CN109374713A (zh) * 2018-12-10 2019-02-22 天津大学 汗液监测传感系统、贴片及其制备方法
CN109580750A (zh) * 2017-09-28 2019-04-05 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种可穿戴汗液传感器芯片、装置及其制备方法与应用
CN109646015A (zh) * 2019-01-17 2019-04-19 浙江大学 一种用于汗液离子检测的无线无源柔性传感装置及方法
US20200405273A1 (en) * 2018-03-12 2020-12-31 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Wearable Sensing Device
US20200405272A1 (en) * 2018-03-12 2020-12-31 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Wearable Sensing Device
WO2021015067A1 (ja) * 2019-07-19 2021-01-28 住友化学株式会社 電気化学センサユニット、電気化学センサ用電極および電気化学センサ用電極の製造方法
CN112494037A (zh) * 2020-11-24 2021-03-16 华南师范大学 一种可穿戴布基电化学汗液传感装置和方法
CN112697848A (zh) * 2019-10-22 2021-04-23 安徽省麦米医疗科技有限公司 一种汗液酒精浓度多参数监测贴片及制备方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108024764A (zh) * 2015-06-05 2018-05-11 外分泌腺系统公司 生理状态的汗液指示
CN107860809A (zh) * 2017-09-19 2018-03-30 周清峰 一种汗液传感器
CN109580750A (zh) * 2017-09-28 2019-04-05 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种可穿戴汗液传感器芯片、装置及其制备方法与应用
US20200405273A1 (en) * 2018-03-12 2020-12-31 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Wearable Sensing Device
US20200405272A1 (en) * 2018-03-12 2020-12-31 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Wearable Sensing Device
CN109060923A (zh) * 2018-08-20 2018-12-21 浙江大学 折纸结构的体表汗液电化学传感器及监测方法
CN109374713A (zh) * 2018-12-10 2019-02-22 天津大学 汗液监测传感系统、贴片及其制备方法
CN109646015A (zh) * 2019-01-17 2019-04-19 浙江大学 一种用于汗液离子检测的无线无源柔性传感装置及方法
WO2021015067A1 (ja) * 2019-07-19 2021-01-28 住友化学株式会社 電気化学センサユニット、電気化学センサ用電極および電気化学センサ用電極の製造方法
CN112697848A (zh) * 2019-10-22 2021-04-23 安徽省麦米医疗科技有限公司 一种汗液酒精浓度多参数监测贴片及制备方法
CN112494037A (zh) * 2020-11-24 2021-03-16 华南师范大学 一种可穿戴布基电化学汗液传感装置和方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QINGBO AN 等: "A multichannel electrochemical all-solid-state wearable potentiometric", 《ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS》 *
WEI GAO 等: "Fully integrated wearable sensor arrays for multiplexed in situ perspiration analysis", 《NATURE》 *
王洋洋 等: "可穿戴汗液传感器研究进展", 《黑龙江科学》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114113266A (zh) * 2021-12-20 2022-03-01 北京理工大学重庆创新中心 一种用于汗液标志物分析的传感装置
CN114813868A (zh) * 2022-04-29 2022-07-29 南京工业大学 一种基于金属有机框架衍生物的柔性汗液多标志物电化学传感器及其应用
CN114813868B (zh) * 2022-04-29 2023-11-14 南京工业大学 一种基于金属有机框架衍生物的柔性汗液多标志物电化学传感器及其应用
CN116242892A (zh) * 2023-05-11 2023-06-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 氯离子浓度监测系统、方法、存储介质及电动汽车
CN116242892B (zh) * 2023-05-11 2023-10-31 宁德时代新能源科技股份有限公司 氯离子浓度监测系统、方法、存储介质及电动汽车

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113514523A (zh) 使用全固态汗液传感芯片进行的汗液检测方法
Pirovano et al. A wearable sensor for the detection of sodium and potassium in human sweat during exercise
Bariya et al. Wearable sweat sensors
Matzeu et al. An integrated sensing and wireless communications platform for sensing sodium in sweat
US10327676B2 (en) Device for measuring biological fluids
Qiao et al. Wearable sensor for continuous sweat biomarker monitoring
US11389140B2 (en) Method for manufacturing a biological fluid sensor
CN108852366A (zh) 多成分汗液检测的一体化柔性可穿戴传感器
Yang et al. based sandwich-structured wearable sensor with sebum filtering for continuous detection of sweat pH
US20160262667A1 (en) Device for measuring biological fluids
CN105510388A (zh) 可穿戴汗液pH值检测装置
CN112697857A (zh) 一种葡萄糖电极、微流控芯片、微流控无源汗液贴片及其制备方法和应用
US11389087B2 (en) Device for measuring biological fluids
Faham et al. Electrochemical-based remote biomarker monitoring: Toward Internet of Wearable Things in telemedicine
Zhang et al. Integrated solid-state wearable sweat sensor system for sodium and potassium ion concentration detection
Steijlen et al. Low-cost wearable fluidic sweat collection patch for continuous analyte monitoring and offline analysis
CN216117442U (zh) 全固态汗液传感芯片
CN104272110A (zh) 用于与移动装置一起使用的液体采样装置以及方法
CN110249219A (zh) 风险因素监测
WO2010091793A2 (en) Analyte measurement device with on-strip coding background
AU2019202444A1 (en) Analyte meter with operational range configuration technique
CN104407123A (zh) 生物传感器及其制备方法
JP2004513368A (ja) アレルゲン関連材料の検出
WO2016144529A1 (en) Methods for manufacturing biological fluid sensor devices and devices, systems, and methods for measuring biological fluids
Zörner et al. Determination of the selectivity of printed wearable sweat sensors

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211019

RJ01 Rejection of invention patent application after publication