CN114795558B - 用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,该装置包括封装层、控制电路、电极阵列和牙面粘附层,所述控制电路焊接在电极阵列上,并共同嵌入封装层中,所述牙面粘附层涂覆在封装层下表面电极阵列以外的区域。电极阵列包括pH值检测电极和电控氟化物释放电极。本发明利用近场通讯模块和移动终端进行无线的能量和数据交互,实时原位监测牙齿表面局部口腔微环境的pH值变化,反映牙釉质龋损发生情况,并根据需求通过电激励控制局部递送药物,从而实现对早期龋损的即时护理。该方法为龋病防治提供了一个即时护理平台,具有无线无源、实时原位、操作便捷的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种口腔龋齿的检测和给药技术,尤其涉及一种用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置。
背景技术
口腔健康与生活质量密切相关,龋齿是全球重大的公共卫生问题,也是最普遍的非传染性疾病。早期龋齿体现在牙釉质的脱矿,当龋齿扩散到牙髓时,会引发严重的牙痛,也可能会导致感染、败血症甚至是牙齿的永久性损伤。目前,龋齿的护理缺少即时的检测技术和便捷的给药策略。传统龋齿的检测依赖于临床目视检查和牙科X光片,需要在专业的医院进行,存在不便利、检测精度有限、无法即时实时监测等问题。龋齿是在细菌感染为主的多因素作用下发展的慢性进行性破坏口腔问题。其中,致龋菌的代谢活跃度可以反映在口腔局部pH值的变化。现有的产品通过长时间体外牙菌斑样本培养可以对个体龋齿易感度提供参考,但是尚未有小型穿戴式装置可以原位、实时的连续检测牙齿表面局部口腔pH值的动态变化过程。
目前的龋齿的护理也以手术干预治疗为主,针对性的口腔局部原位给药仍具有较大的挑战性。现有的比较常见的给药方法是通过牙膏、漱口水等产品来递送氟化物或者抗菌剂,虽然此类产品含药物的浓度较高,但存在药物在牙面的驻留时间短、驻留量低、给药不可控等问题。由于早期口腔疾病特征不明显,当患者疼痛就医时,往往已经形成需要进行手术干预的严重口腔问题。现有的牙齿贴片的功能集中在牙齿美白上,不能提供针对龋齿等口腔问题的护理功能。因此,开发一种用于口腔内pH值实时检测和按需药物递送的柔性智能牙齿贴片装置和方法对龋齿的早期检测和预防具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术和产品的不足,提供一种用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,以解决龋齿的早期即时检测和精准预防问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,它包括:封装层、控制电路、电极阵列和牙面粘附层;所述控制电路焊接在电极阵列上,并共同嵌入封装层中,所述牙面粘附层涂覆在封装层下表面电极阵列以外的区域;所述电极阵列包括上封装层、第一参比电极、第一工作电极、第二参比电极、第二工作电极、上基底层、导线层、中基底层、导电焊盘层、下基底层、下封装层,其中,上基底层、导线层、中基底层、导电焊盘层、下基底层依次层叠压制,将碳导电油墨通过丝网印刷技术印刷在上基底层的导电焊盘上作为第一工作电极和第二工作电极,将银/氯化银导电油墨通过丝网印刷技术印刷在上基底层的导电焊盘上作为第一参比电极和第二参比电极;所述第一参比电极表面通过滴涂法修饰聚乙烯醇缩丁醛复合物层,第一工作电极表面通过电化学方法修饰纳米金颗粒层,再通过电化学方法修饰聚苯胺层,第一参比电极和第一工作电极组成pH值检测电极;第二工作电极表面通过电化学方法修饰氟离子掺杂的聚吡咯层,再通过电化学方法修饰聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层,第二参比电极和第二工作电极组成电控氟化物释放电极,最后通过上封装层和下封装层封装成型。
进一步地,所述聚乙烯醇缩丁醛复合物层由79.1质量份的聚乙烯醇缩丁醛、0.2质量份的多壁碳纳米管、50质量份的氯化钠和2质量份的聚(乙二醇)-嵌段-聚(丙二醇)-嵌段-聚(乙二醇)复合组成。
进一步地,所述纳米金颗粒层通过计时电流法在第一工作电极上沉积,即在0.05wt%氯金酸溶液中对电极施加-0.4V的恒定电位100s。
进一步地,所述聚苯胺层通过循环伏安法在纳米金颗粒层上沉积,即在含0.1M苯胺的0.5M硫酸溶液中电聚合,扫描速率为0.1V/s,扫描范围为-0.2V-1V,扫描圈数为20圈。
进一步地,所述氟离子掺杂的聚吡咯层通过计时电位法在第二工作电极35上沉积,即在含0.2M吡咯和0.2M氟化钠的混合溶液中以2mA/cm2的恒定电流聚合0-20min。
进一步地,所述聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层通过计时电位法在氟离子掺杂的聚吡咯层上沉积,即在含0.2M吡咯和0.2M聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中以2mA/cm2的恒定电流聚合20min。
进一步地,所述控制电路包括单片机芯片、近场通讯芯片、电路导电焊盘、近场通讯线圈、电路基底层,所述电路基底层的正面焊接近场通讯芯片和单片机芯片,背面设置近场通讯线圈和电路导电焊盘,控制电路的电路导电焊盘和电极阵列的导电焊盘层焊接。
进一步地,所述近场通讯线圈共振频率为13.56MHz。
本发明实施例的有益效果如下:本发明提供了一种用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,实现了早期龋齿的原位实时监测和精准按需给药。采用高灵敏度pH监测和局部按需药物电控递送相结合的方式,本发明提出的柔性智能牙齿贴片可有效实现龋齿进展的即时、实时、原位的检测和按需、精准、长时程给药。当致病细菌在牙齿表面产生酸性物质时,柔性智能牙齿贴片会记录下口腔局部环境的pH值变化,直接反映牙釉质状态,并传送到移动终端上。移动终端会出现口腔清洁度低的提示,并发出口腔龋齿发生的警告。通过移动终端发送指令,即可立即按需释放药物,从而有效阻止甚至逆转龋齿病变阶段。柔性智能牙齿贴片操作便捷、使用方便,不受使用人员和使用场所的限制。
相比传统的口腔药物递送的方式,柔性智能牙齿贴片电控原位局部药物递送的方法也具有药物利用率高、驻留时间长、用量可控等显著优势。本发明将检测和给药集成于穿戴式柔性智能牙齿贴片当中,实现了龋齿的早期闭环式筛查和预防。此外,本发明通过柔性电子技术和近场通讯技术赋予了柔性智能牙齿贴片无线无源、体积小、厚度薄、重量轻等优点。柔性智能牙齿贴片可以近乎无感的贴附在牙面上,拥有较高的佩戴的舒适性和安全性。根据以上优点,本发明的装置及方法可广泛用于龋齿的检测和给药。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片平面示意图;
图2是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片模型示意图;
图3是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片小型化控制电路平面示意图;
图4是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片功能化电极阵列结构装配图;
图5是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片功能化电极阵列修饰层示意图;
图6是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片功能模块图;
图7是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片pH值检测电势响应曲线图;
图8是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片pH值检测线性拟合曲线图;
图9是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片pH值检测抗干扰测试图;
图10是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片用于体外变形链球菌牙菌斑生长pH值实时监测结果图;
图11是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片电控氟化物释放电极氟化物搭载量和氟离子掺杂的聚吡咯层电化学合成时间关系图;
图12是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片电控氟化物释放电极修饰聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层减少药物自由释放效果图;
图13是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片氟化物释放受电激励控制效果图;
图14是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片氟化物释放量和电控氟化物释放电极施加的电势关系图;
图15是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片实施方式示意图;
图中:封装层1、控制电路2、电极阵列3、牙面粘附层4、单片机芯片21、近场通讯芯片22、电路导电焊盘23、近场通讯线圈24、电路基底层25、上封装层31、第一参比电极32、第一工作电极33、第二参比电极34、第二工作电极35、上基底层36、导线层37、中基底层38、导电焊盘层39、下基底层40、下封装层41、聚乙烯醇缩丁醛复合物层321、纳米金颗粒层331、聚苯胺层332、氟离子掺杂的聚吡咯层351、聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层352、近场通讯功能的移动终端11、pH值监测结果显示功能区12、氟化物控制递送功能区13、柔性智能牙齿贴片14。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的实施例、特征和方面,但并不是限制本发明。基于本发明实施例所扩展的任何一项实施例,在没有做出创造性劳动的前提下,对于本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,均属于本发明保护的范围。附图中相同的标记表示相同或者功能相似的元件。尽管在附图中展示了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按照比例绘制附图。
另外,为了更好的说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节,在本领域的技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样也可以实施,在一些本领域人员熟知的方法和手段,元器件使用上不作详细描述,以便凸显本公开的主旨。
如图1-2所示,本发明实施例提供一种用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,它包括:封装层1、控制电路2、电极阵列3、牙面粘附层4。所述控制电路2焊接在电极阵列3上,实现电气连接,形成上下双层的复合结构,并被共同嵌入在封装层1中。所述牙面粘附层4涂覆在封装层1下表面电极阵列3以外的区域。
如图3所示,所述控制电路2采用了双面结构设计,通过柔性印刷电路加工工艺制作。包括单片机芯片21、近场通讯芯片22、电路导电焊盘23、近场通讯线圈24、电路基底层25,所述电路基底层25的正面焊接近场通讯芯片22和单片机芯片21,背面设置近场通讯线圈24和电路导电焊盘23,满足了柔性智能牙齿贴片小型化、柔性化、轻量化的需求。所述电路基底层25使用了柔性聚酰亚胺(PI)材料。
所述近场通讯线圈24共振频率为13.56MHz,通过在电磁场下的电感耦合,能量可以从具有近场通讯功能的移动终端无线传输到贴片的近场通讯线圈24。近场通讯芯片22可以选用恩智浦公司的NT3H2111芯片,近场通讯线圈24获得的能量经过近场通讯芯片22调制后,得到稳定的电压输出作为系统的电源。
所述柔性智能牙齿贴片的pH值检测开路电势测定模块功能和电控制药物释放模块功能通过单片机芯片21实现。单片机芯片21可以选用德州仪器公司的MSP430FR2355芯片,该芯片除了微控制器外还集成了信号链外围设备,包括模拟数字信号转换器、运算放大器和数字模拟信号转换器。所述pH值检测开路电势测定模块通过单片机芯片21中的模拟数字信号转换器采集pH敏感电极的电势并转换为数字信号,通过所述近场通讯模块无线传输到移动终端进行数据处理和显示。所述电控制药物释放模块通过单片机芯片21中的数字模拟信号转换器在搭载了氟化物的电极上施加恒定电势激励以释放氟化物。释放时间可根据需要设定,从而调整释放的氟化物的量。
如图4所示,所述电极阵列3包括上封装层31、第一参比电极32、第一工作电极33、第二参比电极34、第二工作电极35、上基底层36、导线层37、中基底层38、导电焊盘层39、下基底层40、下封装层41,其中,上基底层36、导线层37、中基底层38、导电焊盘层39、下基底层40依次层叠压制,将碳导电油墨通过丝网印刷技术印刷在上基底层36的导电焊盘上作为第一工作电极33和第二工作电极35,将银/氯化银导电油墨通过丝网印刷技术印刷在上基底层36的导电焊盘上作为第一参比电极32和第二参比电极34。最后通过上封装层31和下封装层41封装成型。
如图5所示,所述电极阵列3通过电化学方法进行了功能化修饰,包括了pH值检测电极和电控氟化物释放电极。所有的工作电极修饰在电化学工作站进行,修饰采用三电极结构,使用商业Ag/AgCl参比电极、铂对电极和制备的工作电极形成三电极体系。所述pH值检测电极由第一参比电极32和第一工作电极33组成。所述第一参比电极32表面通过滴涂法修饰聚乙烯醇缩丁醛复合物层321。所述聚乙烯醇缩丁醛复合物层321由79.1质量份的聚乙烯醇缩丁醛、0.2质量份的多壁碳纳米管、50质量份的氯化钠和2质量份的聚(乙二醇)-嵌段-聚(丙二醇)-嵌段-聚(乙二醇)复合组成。第一工作电极33表面通过电化学方法修饰纳米金颗粒层331提升电极传感性能,再通过电化学方法修饰聚苯胺层332作为pH敏感响应层。所述纳米金颗粒层331通过计时电流法在第一工作电极33上沉积,即在0.05wt%氯金酸溶液中对电极施加-0.4V的恒定电位100s。所述聚苯胺层332通过循环伏安法在纳米金颗粒层331上沉积,即在含0.1M苯胺的0.5M硫酸溶液中电聚合,扫描速率为0.1V/s,扫描范围为-0.2V-1V,扫描圈数为20圈。所述电控氟化物释放电极由第二参比电极34和第二工作电极35组成。第二工作电极35表面通过电化学方法修饰氟离子掺杂的聚吡咯层351作为氟化物药物搭载单元,再通过电化学方法修饰聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层352作为减少药物自由释放单元。所述氟离子掺杂的聚吡咯层351通过计时电位法在第二工作电极35上沉积,即在含0.2M吡咯和0.2M氟化钠的混合溶液中以2mA/cm2的恒定电流聚合0-20min。所述聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层352通过计时电位法在氟离子掺杂的聚吡咯层351上沉积,即在含0.2M吡咯和0.2M聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中以2mA/cm2的恒定电流聚合20min。
完成控制电路2和电极阵列3的制作后,将控制电路2的电路导电焊盘23和电极阵列3的导电焊盘层39焊接。采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)或硅胶(Ecoflex)材料对其进行封装,形成所述封装层1。采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)材料浇筑在封装层1下表面电极阵列3以外的区域,形成所述牙面粘附层4。
如图6所示,移动终端连接到近场通讯线圈24后,通过近场通讯线圈24和柔性智能牙齿贴片进行无线能量和信息传输,无线能量和信息经由近场通讯芯片22调制后,传输至单片机芯片21。单片机芯片21工作后,采集pH值检测电极的电势并转换为数字信号,数字信号依次通过近场通讯芯片22和近场通讯线圈24传输到移动终端进行数据处理和显示。再通过移动终端发送指令至单片机芯片21,在电控氟化物释放电极上施加-1.2V-0V的恒定电势激励以释放氟化物。
所述柔性智能牙齿贴片可以对3-8的pH值变化进行实时检测,在使用前进行标定。配制pH值为3-8缓冲液用于灵敏度表征,并用pH计校准。pH值检测电极在不同pH值下的电势稳定在一个恒定值,当pH值从8变化到3再变化到8时,电势呈现阶跃响应(如图7所示)。电势与pH值呈线性关系,R2为0.9990。传感器对H+浓度的灵敏度为62.97mV/decade,结果和能斯特方程一致。为了确保传感器的可重复性,使用了不同的电极进行了三次重复的测量,结果显示不同的电极具有良好的一致性(如图8所示)。配制20mM K+、1mMCa2+、15mM Na+和0.2mMMg2+溶液用于选择性表征。如图9所示,随着不同阳离子的加入,在pH不变的前提下,电压基本没有变化,这说明pH传感电极对口腔环境中可能存在的其他阳离子的抗干扰能力比较强,从选择性方面来看能够适应口腔复杂环境的检测。
本发明柔性智能牙齿贴片能实时检测口腔细菌牙菌斑产酸情况,在使用前在体外进行标定。在一种可能的实现方式中,将牙釉质切片抛光、超声清洁、紫外光消毒,置于6孔板中。用含1wt%蔗糖的培养基调整致龋菌变形链球菌浓度为1.0×109CFU/mL。将细菌菌液接种到含牙釉质切片的孔中,在37℃静孵育10h,用柔性智能牙齿贴片对培养微环境的pH进行实时监测。如图10所示,柔性智能牙齿贴片可以对微环境的pH变化进行连续的监测。pH值从7下降到4.5,这是因为变形链球菌能将糖类物质代谢为酸,导致牙面附近的pH持续下降。下降速度由缓变快再变慢,这与变形链球菌的活动状态有关。前期曲线平缓时,变形链球菌处于大量增殖阶段,中间阶段菌落数量和产酸量达到峰值,到后期庞大的细菌数量会导致生存资源不足,活性受到抑制,产酸量也不再增加,曲线趋于平缓。
如图11所示,本发明柔性智能牙齿贴片的氟化物搭载的剂量受电化学聚合的时间控制。在一种可能的实现方式中,用计时电位法分别聚合氟离子掺杂的聚吡咯层5-20分钟,并测试搭载的氟化物含量。结果显示,随着聚合时间的增加,掺入聚吡咯的氟化物含量明显上升。
如图12所示,本发明柔性智能牙齿贴片电控氟化物释放电极修饰聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层后可以减少药物自由释放,从而提升电控制效果。在一种可能的实现方式中,对比了仅修饰了氟离子掺杂的聚吡咯层351的单层修饰电极,和同时修饰了氟离子掺杂的聚吡咯层351、聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层352的双层修饰电极在3小时内自由释放氟化物的含量。结果显示,相比于单层修饰的电极,双层修饰的电极自由释放的氟化物含量明显降低,说明第一层聚吡咯外面再修饰掺杂聚苯乙烯磺酸钠的聚吡咯可以有效减小氟化物自由释放量,减少氟化物控释电极不施加电势时药物的渗漏。
所述柔性智能牙齿贴片电控氟化物释放电极的氟化物释放受电激励控制,且释放量和电极上施加的电势有关,通过调整电势可以控制释放速率。在一种可能的实现方式中,对比电控氟化物释放电极在单位时间内自由释放氟化物和在-0.9V电势激励下释放氟化物的含量。如图13所示,电激励激下氟化物释放速率明显高于自由释放速率,说明柔性智能牙齿贴片电控氟化物释放模块对氟化物释放具有良好的调节控制能力。此外,对氟离子控释电极分别施加-1.2、-0.9、-0.6、-0.3V电压180秒,测试释放的氟化物含量。如图14所示,结果表明,在施加-0.9V和-1.2V电压时,氟离子释放量相对较多,电控氟化物释放电极的氟化物释放量和电极上施加的电势有关。
所述柔性智能牙齿贴片能按需电控制释放氟化物,可以干扰龋齿相关细菌的代谢,抑制牙菌斑的生长,在使用前在体外进行评价。用含1wt%蔗糖的培养基调整致龋菌变形链球菌浓度为1.0×107CFU/mL,将细菌菌液接种到含牙釉质切片的孔板中,用柔性智能牙齿贴片在-0.9V恒定电势下在孔板中释放2小时的氟化物后在37℃静孵育24小时。用细菌活力试剂盒对细菌种群进行染色,并用共聚焦激光扫描显微镜观察,实验组变形链球菌种群密度低于对照组。对照组未见明显的死亡菌,而实验组可观察到受损菌。结果表明了柔性智能牙齿贴片释放的氟化物具有较好的抑制龋齿相关细菌生长的能力。
图15是本发明实施例提供过的柔性智能牙齿贴片实施方式示意图。将柔性智能牙齿贴片14粘附在牙齿表面,使用具有近场通讯功能的移动终端设备11作为驱动,建立移动终端和柔性智能牙齿贴片之间的无线连接,并通过移动终端给柔性智能牙齿贴片系统供电使其开始工作。移动终端基于近场通讯协议实现和柔性智能牙齿贴片之间能量的传输和信息的交互,移动终端界面包括pH值监测结果区12和氟化物控制递送区13,通过移动终端实时接收牙面pH值变化信息,了解牙釉质是否存在龋坏情况,根据需求,使用移动终端控制柔性智能牙齿贴片在牙面释放氟化物进行龋齿预防。
本发明用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置实现了早期龋损的原位监测和预防。和移动终端相结合,柔性智能牙齿贴片操作便捷、使用方便,不受使用人员和使用场所的限制。通过将柔性智能牙齿贴片粘附在牙齿表面,使用具有近场通讯类的设备进行无线控制,本发明能够实现原位高灵敏度pH监测和局部按需氟化物电控递送,可有效用于龋齿的防治。
需要说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。在没有做出创造性劳动的前提下,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,其特征在于,它包括:封装层(1)、控制电路(2)、电极阵列(3)和牙面粘附层(4);所述控制电路(2)焊接在电极阵列(3)上,并共同嵌入封装层(1)中,所述牙面粘附层(4)涂覆在封装层(1)下表面电极阵列(3)以外的区域;所述电极阵列(3)包括上封装层(31)、第一参比电极(32)、第一工作电极(33)、第二参比电极(34)、第二工作电极(35)、上基底层(36)、导线层(37)、中基底层(38)、导电焊盘层(39)、下基底层(40)、下封装层(41),其中,上基底层(36)、导线层(37)、中基底层(38)、导电焊盘层(39)、下基底层(40)依次层叠压制,将碳导电油墨通过丝网印刷技术印刷在上基底层(36)的导电焊盘上作为第一工作电极(33)和第二工作电极(35),将银/氯化银导电油墨通过丝网印刷技术印刷在上基底层(36)的导电焊盘上作为第一参比电极(32)和第二参比电极(34);所述第一参比电极(32)表面通过滴涂法修饰聚乙烯醇缩丁醛复合物层(321),第一工作电极(33)表面通过电化学方法修饰纳米金颗粒层(331),再通过电化学方法修饰聚苯胺层(332),第一参比电极(32)和第一工作电极(33)组成pH值检测电极;第二工作电极(35)表面通过电化学方法修饰氟离子掺杂的聚吡咯层(351),再通过电化学方法修饰聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层(352),第二参比电极(34)和第二工作电极(35)组成电控氟化物释放电极,最后通过上封装层(31)和下封装层(41)封装成型。
2.根据权利要求1所述用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,其特征在于,所述聚乙烯醇缩丁醛复合物层(321)由79.1质量份的聚乙烯醇缩丁醛、0.2质量份的多壁碳纳米管、50质量份的氯化钠和2质量份的聚(乙二醇)-嵌段-聚(丙二醇)-嵌段-聚(乙二醇)复合组成。
3.根据权利要求1所述用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,其特征在于,所述纳米金颗粒层(331)通过计时电流法在第一工作电极(33)上沉积,即在0.05wt%氯金酸溶液中对电极施加-0.4V的恒定电位100s。
4.根据权利要求1所述用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,其特征在于,所述聚苯胺层(332)通过循环伏安法在纳米金颗粒层(331)上沉积,即在含0.1M苯胺的0.5M硫酸溶液中电聚合,扫描速率为0.1V/s,扫描范围为-0.2V-1V,扫描圈数为20圈。
5.根据权利要求1所述用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,其特征在于,所述氟离子掺杂的聚吡咯层(351)通过计时电位法在第二工作电极(35)上沉积,即在含0.2M吡咯和0.2M氟化钠的混合溶液中以2mA/cm2的恒定电流聚合5-20min。
6.根据权利要求1所述用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,其特征在于,所述聚苯乙烯磺酸掺杂的聚吡咯层(352)通过计时电位法在氟离子掺杂的聚吡咯层(351)上沉积,即在含0.2M吡咯和0.2M聚苯乙烯磺酸钠的混合溶液中以2mA/cm2的恒定电流聚合20min。
7.根据权利要求1所述用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,其特征在于,所述控制电路(2)包括单片机芯片(21)、近场通讯芯片(22)、电路导电焊盘(23)、近场通讯线圈(24)、电路基底层(25),所述电路基底层(25)的正面焊接近场通讯芯片(22)和单片机芯片(21),背面设置近场通讯线圈(24)和电路导电焊盘(23),控制电路(2)的电路导电焊盘(23)和电极阵列(3)的导电焊盘层(39)焊接。
8.根据权利要求7所述用于口腔pH值检测和给药的柔性智能牙齿贴片装置,其特征在于,所述近场通讯线圈(24)共振频率为13.56MHz。
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