CN114176581A - 基于体液中l-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于体液中L‑酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，涉及情绪抑制辅助技术领域，解决了现有的传感器无法作用于最新鲜的汗液，影响检测数值的准确性，而且现有的传感器不能够快速检测少量暴露的汗液的问题。基于体液中L‑酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，包括：汗液采集层；所述汗液采集层采用聚酰亚胺双面胶带制作；汗液采集层的上表面中心设置有微腔室；汗液采集层的顶部覆盖设置有防水保护膜层；通过设置有汗液采集层、微流体通道和毛细孔，能够对人体表面的汗液进行采集、输送和富集，从而控制汗液的流动，然后通过防水保护膜层避免汗液蒸发与污染，从而能够使本装置能够快速对少量的汗液进行检测，提高检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明属于情绪抑制辅助技术领域，更具体地说，特别涉及基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置。
背景技术
在全世界，受某种形式的抑郁影响人数占全部妇女的25％，全部男性的10％。而目前全国地市级以上医院对抑郁症的识别率不到20％，导致患者经常被漏诊。抑郁症产生的主要原因是相当多的患者根本没有意识到自己患有抑郁症，更没有进行过系统诊治。抑郁情绪和抑郁症是不同的，在不同时期大部分人都有抑郁情绪，而抑郁情绪长时间得不到重视和调节，就有可能会加深从而患上抑郁症。然而造成人们患上抑郁症的原因大多为人们长期抑郁情绪的堆积。抑郁情绪是指生活中出现一些重大事件产生低落、悲伤、闷闷不乐等情绪，这样的情绪往往经过短期的时间，人们就能恢复到正常的状态。可是长期这样连续不断的产生抑郁情绪，就有可能患上抑郁症，所以及时发现并调理抑郁情绪，能够有效减少人们抑郁症的患病率。
但目前针对抑郁情绪检测的装置还没出现，大多都是对情绪的检测装置。并且只有针对抑郁症的检测，其方法主要有两种：精神检查和抑郁症状量表检测。目前针对抑郁情绪等级的检测可根据汗液中的L-酪氨酸含量来判断抑郁情绪的等级。因为L-酪氨酸是由L-苯丙氨酸转变而成，它能产生出神经传导素，如左旋多巴、多巴氨、正肾上腺素及肾上腺素等。这些都是与情绪压力有关，所以检测出汗液中L-酪氨酸分子的含量即可判断一个人的情绪变化包括抑郁程度。人体的汗液中含有丰富的化学信息，更能够很好地表征身体更深层的生物大分子状态，因此可以通过检测人体汗液里L-酪氨酸的含量来判断人们的抑郁情绪的程度。随着可穿戴设备的普及，现有部分可穿戴设备可对心率、血压等这些生理参数进行监测，但对通过各类反应而实现量化检测等方面的检测较少。
目前的情绪检测装置目前还存在有以下不足：
1、现有的传感器没有控制汗液流动的技术，因此无法作用于最新鲜的汗液，影响检测数值的准确性，而且现有的传感器容易受到汗液蒸发的影响，不能够快速检测少量暴露的汗液；
2、近年来，出现了可穿戴式汗液传感器，但主要集中在离子选择性传感器或酶电极监测的有限数量的电解质和代谢物，不存在可穿戴传感器的分析物是L-酪氨酸的传感器。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，以解决上述背景技术中提出的现有的传感器没有控制汗液流动的技术，因此无法作用于最新鲜的汗液中，影响检测数值的准确性，而且现有的传感器容易受到汗液蒸发的影响，不能够快速检测少量暴露的汗液的问题。
本发明基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，包括：汗液采集层；所述汗液采集层采用聚酰亚胺双面胶带制作；汗液采集层的上表面中心设置有微腔室；汗液采集层的顶部覆盖设置有防水保护膜层，且防水保护膜层的大小与汗液采集层的大小一致；汗液采集层和防水保护膜层共同组成贴纸式汗液传感器。
进一步的，所述微腔室采用圆形凹槽结构；微腔室的内侧中心设置有工作电极；微腔室的内侧设置有对电极；微腔室的外侧设置有微流体通道。
进一步的，所述工作电极采用圆板形结构；所述对电极采用圆环形结构，且对电极的一侧开设有开口，对电极设置于工作电极的外侧；工作电极和对电极共同组成检测电极，工作电极和对电极的上表面设置有选择性敏感膜；工作电极在汗液采集层的上表面连接设置有工作电极信号引出线；对电极在汗液采集层的上表面连接设置有对电极信号引出线。
进一步的，所述微流体通道采用蛇形凹槽结构，微流体通道共设置有四组，且四组微流体通道呈环形阵列状开设于微腔室的外侧四周，四组微流体通道均与微腔室连通；微流体通道的内侧设置有毛细孔。
进一步的，所述毛细孔采用圆形槽孔结构，且毛细孔等距开设于微流体通道的底部，毛细孔贯通汗液采集层的上下两端。
进一步的，所述工作电极信号引出线的另一端连接设置有第一连接线；所述对电极信号引出线的另一端连接设置有第二连接线；所述第一连接线和第二连接线的另一端均与信号处理电路连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、通过设置有汗液采集层、微流体通道和毛细孔，能够对人体表面的汗液进行采集、输送和富集，从而控制汗液的流动，然后通过防水保护膜层避免汗液蒸发与污染，从而能够使本装置能够快速对少量的汗液进行检测，提高检测结果的准确性。
2、运用示差脉冲法，该方法排除了样品复杂的预处理过程并连续的对样品进行在线监测，有较高的灵敏度和较好的选择性。
3、本发明构建的电化学酪氨酸传感器是基于电信号强弱确定标志物浓度的一类检测装置，分子印迹电化学传感器结合了分子印迹技术，对酪氨酸具有特异性识别，结合电化学方法，兼具了高灵敏度、高特异性、成本低廉、检测速度快、高选择性、易于微型化等优点。
4、L-酪氨酸测定具有的重复性和稳定性等特点，使用生物传感器和示差脉冲法检测技术可以可靠、准确进行酪氨酸的测定。
5、使用无增塑剂的分子印迹聚合物膜离子选择性电极敏感膜，消除了增塑剂的聚氯乙烯基体的使用对实验的干扰，解决了增塑剂渗漏问题，提高了电极稳定性、使用寿命以及生物相容性。
6、采用L-酪氨酸分子含量-响应算法模型，实现酪氨酸含量的检测，定性分析出了抑郁情绪的程度。
7、本发明提供的集汗器结构与无增塑剂的L-酪氨酸分子印迹选择性敏感膜能够安装到可穿戴式的手环上，以便通过实时检测汗液中L-酪氨酸的含量进行抑郁情绪分析。
8、本发明的集汗器，分子印迹技术、示差脉冲法能够与智能系统配合使用，以非侵入式的检测方法对代表用户的汗液中L-酪氨酸进行检测，并根据L-酪氨酸含量分析用户抑郁情绪的等级，可达到警示用户的作用。
9、本发明的装置的设置方式有利于以较少的汗液更快获取汗液中L-酪氨酸含量的第一数据，能够实现低成本、实时高效、不受患者主观影响、个性化的调理的抑郁情绪检测装置。实现提高安全性、检测效率等目标。此外，本发明通过利用汗腺液压泵吸作用，制备的集汗器进一步提高对微量汗液取样的准确性，能够有效检测用户的抑郁情绪等级。
附图说明
图1是本发明的汗液采集层和防水保护膜层整体结构示意图。
图2是本发明的汗液采集层上表面结构示意图。
图3是本发明的汗液采集层的A-A剖视结构示意图。
图4是本发明的微流体通道和毛细孔结构示意图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1、汗液采集层；2、微腔室；3、工作电极；4、对电极；5、微流体通道；6、毛细孔；7、工作电极信号引出线；8、对电极信号引出线；9、选择性敏感膜；10、防水保护膜层；11、第一连接线；12、第二连接线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
如附图1至附图4所示：
本发明提供基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，包括：汗液采集层1；汗液采集层1采用聚酰亚胺双面胶带制作；汗液采集层1的上表面中心设置有微腔室2；汗液采集层1的顶部覆盖设置有防水保护膜层10，且防水保护膜层10的大小与汗液采集层1的大小一致；汗液采集层1和防水保护膜层10共同组成贴纸式汗液传感器；当用户皮肤表面产生汗液时，通过汗液采集层1的上表面中心微腔室2、微流体通道5和毛细孔6这些结构利用毛细现象实现对汗液的采集、输送和富集，实现仅需要少量样品进行检测的目标；此外汗液集取结构中还含有无增塑剂的L-酪氨酸分子印迹选择性敏感膜9，通过选择性敏感膜9提取出汗液中酪氨酸。
其中，微腔室2采用圆形凹槽结构；微腔室2的内侧中心设置有工作电极3；微腔室2的内侧设置有对电极4；微腔室2的外侧设置有微流体通道5。
其中，工作电极3采用圆板形结构；对电极4采用圆环形结构，且对电极4的一侧开设有开口，对电极4设置于工作电极3的外侧；工作电极3和对电极4共同组成检测电极，工作电极3和对电极4的上表面设置有无增塑剂的L-酪氨酸分子印迹选择性敏感膜9；工作电极3在汗液采集层1的上表面连接设置有工作电极信号引出线7；对电极4在汗液采集层1的上表面连接设置有对电极信号引出线8。
其中，微流体通道5采用蛇形凹槽结构，微流体通道5共设置有四组，且四组微流体通道5呈环形阵列状开设于微腔室2的外侧四周，四组微流体通道5均与微腔室2连通；微流体通道5的内侧设置有毛细孔6。
其中，毛细孔6采用圆形槽孔结构，且毛细孔6等距开设于微流体通道5的底部，毛细孔6贯通汗液采集层1的上下两端。
其中，工作电极信号引出线7的另一端连接设置有第一连接线11；对电极信号引出线8的另一端连接设置有第二连接线12；第一连接线11和第二连接线12的另一端均与信号处理电路连接；信号处理电路与信号处理仪器连接。
本实施例的具体实现方式与作用：
一、提取汗液:
本实施方式带有汗液集取结构的贴纸式汗液传感器由汗液采集层1和防水保护膜层10构成，汗液采集层1为聚酰亚胺双面胶带，防水保护膜层10覆盖在汗液采集层1的上表面；
所述汗液采集层1上表面中心设置有微腔室2，微腔室2为圆形凹槽，微腔室2四周呈辐射状设置有数条微流体通道5，微流体通道5为蛇形凹槽且每条微流体通道5均与微腔室2连通，微流体通道5的凹槽底部均设置有贯通汗液采集层1的毛细孔6；微腔室2中心设置有检测电极，检测电极中工作电极上表面设置有选择性敏感膜9，检测电极中工作电极3和对电极4分别在汗液采集层1上表面设置有工作电极信号引出线7和对电极信号引出线8。
本实施方式带有汗液集取结构的贴纸式汗液传感器使用时贴于皮肤表面，毛细孔6、微流体通道5和微腔室2利用毛细现象实现对汗液的采集、输送和富集，检测需要样品量少；检测电极、工作电极信号引出线7和对电极信号引出线8用于信号检测及输出；选择性敏感膜9用于对汗液成分进行选择性识别；防水保护膜层10用于对传感器内部结构进行保护，可以有效避免汗液样品的蒸发与污染。
二、提取汗液中的L-酪氨酸:
针对传统分子印迹聚合物膜离子选择性电极敏感膜制备中含增塑剂的聚氯乙烯(PVC)基体的使用对实验的干扰，消除PVC基体中一直存在的增塑剂渗漏问题，提高电极稳定性、使用寿命以及生物相容性，采用本发明分子印迹聚合物作为选择性识别载体，无增塑剂的甲基丙烯酸甲酯类共聚物作为电极敏感膜基体。将L-酪氨酸与无增塑剂的甲基丙烯酸甲酯类共聚物进行混合，通过氮气除氧，再使用CV法扫描，在磷酸缓冲溶液中使共聚物合成膜，用甲醇和乙酸的洗脱液洗脱模板分子，即可得到无增塑剂的L-酪氨酸分子印迹选择性敏感膜；汗液集取器中的汗液通过无增塑剂的L-酪氨酸分子印迹选择性敏感膜得到汗液中的L-酪氨酸。
所述汗液采集层1上表面中心设置有微腔室2，微腔室2中心设置有检测电极，检测电极为工作电极3和对电极4构成，工作电极3为圆形，对电极4为开口环，工作电极3设置在对电极4内部；工作电极3在汗液采集层1上表面设置有工作电极信号引出线7，对电极4在汗液采集层1上表面设置有对电极信号引出线8；检测电极中工作电极3上表面设置有无增塑剂的L-酪氨酸分子印迹聚合物选择性敏感膜9；
本实施方式通过无增塑剂的L-酪氨酸分子印选择性敏感膜即可获得L-酪氨酸；在通过工作电极3和对电极4对信号传输至处理仪器端。
无增塑剂的L-酪氨酸分子印迹选择性敏感膜9的制备，将4mmol/L的L-酪氨酸和10mmol/L的无增塑剂的甲基丙烯酸甲酯类共聚物混合液(比例1:1)溶液通氮气除氧10分钟自组装4小时，在-1至1V电位范围内并设置扫描速度为50mV/s，运用循环伏安法(简称CV法)扫描50圈，在磷酸缓冲溶液中使共聚物电聚合成膜；取出电极，用去离子水冲洗，放入10mmol/L的铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和10mmol/L的氯酸钾KCLO3的混合液中，于-0.6至0.4V分别用CV法、示差脉冲伏安法(简称DPV法)检测电极；取出电极后，先用去离子水冲洗，然后再用V甲醇：V乙酸＝8:1(体积比)的洗脱液洗脱模板分子L-酪氨酸。
三、计算汗液中L-酪氨酸的含量:
利用L-酪氨酸分子印迹电化学传感器将印迹传感器用于收集到的汗液样品中对L-酪氨酸含量进行测定，无增塑剂的分子印迹聚合物膜离子选择性电极敏感膜将收集到的L-酪氨酸聚集，通过测定其在不同浓度下的电化学响应，结合L-酪氨酸分子含量-响应算法模型计算L-酪氨酸的含量大小。
经过大量实验，配置不同的浓度的L-酪氨酸的背景溶液，采用示差脉冲法检测了[Fe(CN)6]4-/3-氧化峰随L-酪氨酸浓度的变化。根据不同浓度L-酪氨酸的浓度对数和峰电流做了标准曲线，在0.01至2mg/mL的浓度范围内峰电流随L-酪氨酸浓度的增加呈线性下降，并拟合出其线性回归方程为：
其中，CL-Ty表示L-酪氨酸的浓度,I表示峰电流；
L-酪氨酸分子含量-响应算法模型为测量不同浓度L-酪氨酸的电流强度峰值，建立L-酪氨酸浓度与电流强度峰值的关系式，就可根据未知浓度L-酪氨酸的响应电流计算出L-酪氨酸的浓度；通过贴纸式汗液传感器中的电极，测出L-酪氨酸的峰电流，根据其线性回归方程就可得到L-酪氨酸的含量。根据汲取的汗液体积，物质的量n＝溶液体积v×物质的浓度；L-酪氨酸含量m＝物质的量n×L-酪氨酸的摩尔质量；其中，L-酪氨酸的摩尔质量为181.19g/mol。
四、数值判断分析：
多巴胺是由酪氨酸产生的一种刺激大脑和动物大脑奖励中心的神经传递素，是调节情绪的生物信号分子，这正是能通过酪氨酸含量判定抑郁情绪程度的原因。而多巴胺是在中枢神经系统中存在的特殊多巴胺能，不易直接测得其含量。但现有研究表时，体液中酪氨酸含量发生变化，多巴胺也会发生相应的变化，也就意味着人们的情绪受到体液中酪氨酸含量的影响。如果人体缺乏酪氨酸，就会出现代谢异常、智力低下、抑郁等疾病。酪氨酸是一种非必需氨基酸，人身体不需要任何饮食来源也能自己产生，所以可以通过分析汗液中酪氨酸的含量来判断用户抑郁情绪的等级。
结合抑郁情绪官方数据结合汗液中测量出的酪氨酸含量分析，通过大数据实验结果分析判断比对，判断出抑郁情绪程度，分别为没有、偶尔、轻度、中度、重度。
其中，L-酪氨酸含量—抑郁情绪程度检测方式为：L-酪氨酸含量在区间(33,83)μmol/L，则为没有抑郁情绪；含量在区间(32.34,33]μmol/L，则为偶尔有抑郁情绪；含量在区间(31.35,32.34]μmol/L，则为有轻度抑郁情绪；含量在区间(29.7,31.35]μmol/L，则为有中度抑郁情绪；含量在区间(26.4,29.7]μmol/L，则为有重度抑郁情绪。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (9)
1.基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，其特征在于，包括：汗液采集层(1)；所述汗液采集层(1)采用聚酰亚胺双面胶带制作；汗液采集层(1)的上表面中心设置有微腔室(2)；汗液采集层(1)的顶部覆盖设置有防水保护膜层(10)，且防水保护膜层(10)的大小与汗液采集层(1)的大小一致；汗液采集层(1)和防水保护膜层(10)共同组成贴纸式汗液传感器。
2.如权利要求1所述基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，其特征在于：所述微腔室(2)采用圆形凹槽结构；微腔室(2)的内侧中心设置有工作电极(3)；微腔室(2)的内侧设置有对电极(4)；微腔室(2)的外侧设置有微流体通道(5)。
3.如权利要求2所述基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，其特征在于：所述工作电极(3)采用圆板形结构；所述对电极(4)采用圆环形结构，且对电极(4)的一侧开设有开口，对电极(4)设置于工作电极(3)的外侧；工作电极(3)和对电极(4)共同组成检测电极，工作电极(3)和对电极(4)的上表面设置有无增塑剂的L-酪氨酸分子印迹聚合物选择性敏感膜(9)；工作电极(3)在汗液采集层(1)的上表面连接设置有工作电极信号引出线(7)；对电极(4)在汗液采集层(1)的上表面连接设置有对电极信号引出线(8)。
4.如权利要求2所述基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，其特征在于：所述微流体通道(5)采用蛇形凹槽结构，微流体通道(5)共设置有四组，且四组微流体通道(5)呈环形阵列状开设于微腔室(2)的外侧四周，四组微流体通道(5)均与微腔室(2)连通；微流体通道(5)的内侧设置有毛细孔(6)。
5.如权利要求4所述基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，其特征在于：所述毛细孔(6)采用圆形槽孔结构，且毛细孔(6)等距开设于微流体通道(5)的底部，毛细孔(6)贯通汗液采集层(1)的上下两端。
6.如权利要求3所述基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，其特征在于：所述工作电极信号引出线(7)的另一端连接设置有第一连接线(11)；所述对电极信号引出线(8)的另一端连接设置有第二连接线(12)；所述第一连接线(11)和第二连接线(12)的另一端均与信号处理电路连接。
7.如权利要求3所述基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，其特征在于：所述无增塑剂的L-酪氨酸分子印迹选择性敏感膜(9)采用以下方式制备，将4mmol/L的L-酪氨酸和10mmol/L的无增塑剂的甲基丙烯酸甲酯类共聚物混合液溶液通氮气除氧10分钟、自组装4小时，在-1至1V电位范围内并设置扫描速度为50mV/s，运用循环伏安法扫描50圈，在磷酸缓冲溶液中使共聚物电聚合成膜；取出电极，用去离子水冲洗，放入10mmol/L的铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和10mmol/L的氯酸钾KCLO3的混合液中，于-0.6至0.4V电压范围内分别用循环伏安法、示差脉冲伏安法检测电极；取出电极后，先用去离子水冲洗，然后再用V甲醇：V乙酸＝8:1的洗脱液洗脱模板分子L-酪氨酸。
8.如权利要求1所述基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，其特征在于：体液中L-酪氨酸含量通过贴纸式汗液传感器中的电极，测出L-酪氨酸的峰电流，根据拟合的回归方程计算得到L-酪氨酸的浓度：
其中，CL-Ty表示L-酪氨酸的浓度,I表示峰电流。
9.如权利要求1所述基于体液中L-酪氨酸含量的抑郁情绪检测装置，其特征在于：L-酪氨酸含量—抑郁情绪程度检测方式为：L-酪氨酸含量在区间(33,83)μmol/L，则为没有抑郁情绪；含量在区间(32.34,33]μmol/L，则为偶尔有抑郁情绪；含量在区间(31.35,32.34]μmol/L，则为有轻度抑郁情绪；含量在区间(29.7,31.35]μmol/L，则为有中度抑郁情绪；含量在区间(26.4,29.7]μmol/L，则为有重度抑郁情绪。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100197626A1 (en) * | 2006-05-09 | 2010-08-05 | Metabolon, Inc. | Biomarkers for Depression and Methods Using the Same |
| US20120282592A1 (en) * | 2009-08-12 | 2012-11-08 | Human Metabolome Technologies Inc. | Biomarker of depression, method for measuring biomarker of depression, computer program, and recording medium |
| CN105228521A (zh) * | 2013-01-31 | 2016-01-06 | 布雷恩勒布斯有限公司 | 诊断抑郁症和监控治疗效果的新的诊断方法 |
| US20170082571A1 (en) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method for detecting l-tyrosine by using graphene-modified graphite pencil electrode system |
| CN210720235U (zh) * | 2019-06-28 | 2020-06-09 | 湖北科技学院 | 一种用于酪氨酸辅助检测的丝网印刷电极 |
| CN111551612A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-18 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种无增塑剂的分子印迹聚合物膜离子选择性电极敏感膜 |
| CN111568474A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-25 | 中国电子科技集团公司第四十九研究所 | 一种带有汗液集取结构的贴纸式汗液传感器 |
-
2021
- 2021-12-06 CN CN202111511886.2A patent/CN114176581A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100197626A1 (en) * | 2006-05-09 | 2010-08-05 | Metabolon, Inc. | Biomarkers for Depression and Methods Using the Same |
| US20120282592A1 (en) * | 2009-08-12 | 2012-11-08 | Human Metabolome Technologies Inc. | Biomarker of depression, method for measuring biomarker of depression, computer program, and recording medium |
| CN104777314A (zh) * | 2009-08-12 | 2015-07-15 | 福满代谢组技术有限公司 | 抑郁症的生物标记物、抑郁症的生物标记物的测定方法、计算机程序及记录介质 |
| CN105228521A (zh) * | 2013-01-31 | 2016-01-06 | 布雷恩勒布斯有限公司 | 诊断抑郁症和监控治疗效果的新的诊断方法 |
| US20170082571A1 (en) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method for detecting l-tyrosine by using graphene-modified graphite pencil electrode system |
| CN210720235U (zh) * | 2019-06-28 | 2020-06-09 | 湖北科技学院 | 一种用于酪氨酸辅助检测的丝网印刷电极 |
| CN111568474A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-25 | 中国电子科技集团公司第四十九研究所 | 一种带有汗液集取结构的贴纸式汗液传感器 |
| CN111551612A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-18 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种无增塑剂的分子印迹聚合物膜离子选择性电极敏感膜 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 宋红艳,夏敬胜,纪刚剑等: "LC-MS/MS法测定抑郁症患者晨尿中9种氨基酸类内源性物质的浓度", 《中国药房》, pages 161 - 98 * |
| 申贵隽,熊迪: "L-酪氨酸分子印迹传感器敏感膜的制备与性能研究", 《大连大学学报》, pages 53 - 57 * |
| 谭贵良，赖心田: "现代分子生物学及组学技术在食品安全检测中的应用", 广州：中山大学出版社, pages: 79 - 82 * |
| 陈奕晨,徐红波,胡子成等: "首发未用药抑郁症患者血浆氨基酸检测分析及其临床意义", 《第三军医大学学报》, pages 1442 - 1445 * |
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