CN114878550A - 多功能健康监测隐形眼镜及其制备和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多功能健康监测隐形眼镜及其制备和检测方法,包括隐形眼镜本体,隐形眼镜本体包括多功能检测模块,多功能检测模块包括:拉曼增强基底,固定设于隐形眼镜本体外表面的虹膜区,拉曼增强基底上修饰带有拉曼标签的特异性多肽,用于表面增强特异性多肽的拉曼散射强度变化,实现待检测溶液中生物大分子的定量检测;三电极基底,固定设于隐形眼镜本体外缘处的虹膜区,用于基于电化学方法对待检测溶液中生物小分子进行定量检测;光子晶体基底,固定设于隐形眼镜本体的虹膜区,用于基于光子晶体基底的光谱变化,实现眼压的可视化检测。本发明可实现相关物质的定性定量检测,便捷、准确,且提高隐形眼镜的功能多样性和可扩展性。
Description
技术领域
本发明涉及隐形眼镜医学检测技术领域,尤其涉及一种多功能健康监测隐形眼镜及其制备和检测方法。
背景技术
目前,越来越多的人选择加入到佩戴隐形眼镜的行列中,用来矫正视力,改善日常生活质量。隐形眼镜,又称角膜接触镜,是戴在眼球角膜上的镜片,用于矫正视力或保护眼睛。与框架眼镜相比,隐形眼镜具有更高的光学透明度,而且,其还作为一种辅助治疗手段,为近视、远视、散光等近视患者带来了极大的改善。
现有技术中,隐形眼镜仅限于矫正视力,功能单一,而常规眼压监测方案包括:商用眼压计、侵入式眼压传感器、非侵入式眼压传感器,其中,商用眼压计大多采用点式测量,其体积大、成本高、缺乏便携性,无法实现24小时实时动态眼压监测;侵入式眼压传感器虽能直接获得眼压数值,但植入过程中不可避免地会对患者产生创伤;非侵入式眼压传感器则是通过将传感器与隐形眼镜或者其他装置集成,通过将传感器贴在角膜表面,根据监测角膜在眼内压变化下的形变与张力,进而来监测眼压,而传感器是基于电容、电感、应变计等原理而集成的复杂电子元件,使用过程中可能会刮伤使用者角膜。
现有基质金属蛋白酶检测方案包括:ELISA检测试剂盒、RPS InflammaDryDetector,其中,ELISA检测试剂盒价格昂贵,操作步骤繁琐;RPS InflammaDry Detector是一类基质金属蛋白酶-9的定性检测装置,无法实现基质金属蛋白酶-9的定量检测。
现有血糖检测方案包括:扎手指采集末梢静脉血并通过电化学检测血糖浓度的方式监测血糖水平、采集静脉血通过显色反应检测血糖浓度和动态血糖监测(CGM)新型微创血糖监测方式,其中,上述各种血糖检测方法都是有创或微创的,且主流的通过采集末梢静脉血进行电化学检测血糖的方式或是直接采集静脉血通过显色反应检测血糖浓度,均无法获得实时监测信号。
发明内容
本发明提供一种多功能健康监测隐形眼镜及其制备和检测方法,用以解决现有技术中隐形眼镜功能单一的缺陷,多功能检测模块中集成多种检测方法,实现相关物质的定性定量检测,提高检测准确度且减轻使用者的痛苦,且能提高隐形眼镜的功能多样性和可扩展性。
本发明提供一种多功能健康监测隐形眼镜,包括隐形眼镜本体,所述隐形眼镜本体包括多功能检测模块,所述多功能检测模块包括:
拉曼增强基底,固定设于所述隐形眼镜本体外表面的虹膜区,所述拉曼增强基底上修饰带有拉曼标签的特异性多肽,用于表面增强所述特异性多肽的拉曼散射强度变化,实现待检测溶液中生物大分子的定量检测;
三电极基底,固定设于所述隐形眼镜本体外缘处的虹膜区,用于基于电化学方法对待检测溶液中生物小分子进行定量检测;
光子晶体基底,固定设于所述隐形眼镜本体的虹膜区,用于基于光子晶体基底的光谱变化,实现眼压的可视化检测。
根据本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜,所述拉曼增强基底是以蛋白石结构光子晶体微球为模板,溅射特定厚度的金属层,并去除模板后得到的金属纳米结构。
根据本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜,所述金属纳米结构呈碗状。
根据本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜,所述三电极基底包括工作电极、对电极和参比电极,其中,所述工作电极采用含酶PEDOT:PSS水凝胶修饰,所述对电极采用金修饰,所述参比电极采用银氯化银修饰。
根据本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜,所述待检测溶液包括泪液。
根据本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜,所述光子晶体基底包括反蛋白石结构光子晶体水凝胶微球传感器。
根据本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜,所述反蛋白石结构光子晶体水凝胶微球传感器是以蛋白石结构光子晶体微球为模板,将含有单体或功能性基团的水凝胶前聚体溶液在光子晶体的空隙中聚合形成水凝胶网络,然后去除模板得到的。
根据本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜,所述蛋白石结构光子晶体微球包括二氧化硅纳米粒子、聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子、聚苯乙烯纳米粒子的一种。
本发明还提供一种多功能健康监测隐形眼镜制备方法,包括:
拉曼增强基底的制备:在空气-水界面上制备单层蛋白石模板,并在所述单层蛋白石模板上沉积特定厚度的金属层,以获得具有金属层覆盖的蛋白石基底,将所述蛋白石基底翻转并去除所述单层蛋白石模板,获取拉曼增强基底,所述拉曼增强基底上设有带有拉曼标签的特异性多肽;
三电极基底的制备:所述隐形眼镜本体贴附铜箔,采用蚀刻方法制备三电极体系的铜质基底,在所述三电极体系的铜质基底的对电极上电镀一层金,在参比电极上滴加银氯化银浆,在工作电极上修饰含酶PEDOT:PSS水凝胶,获取三电极基底;
光子晶体基底的制备:将蛋白石结构光子晶体模板加入到水凝胶前聚体溶液加入中,加入引发剂,对水凝胶前聚体溶液进行固化,并将填充在水凝胶前聚体溶液中的蛋白石结构光子晶体模板去除,经纯水洗涤后完成所述光子晶体基底的制备,且所述光子晶体基底嵌入隐形眼镜本体内,其中,所述水凝胶前聚体溶液为隐形眼镜本体的制备材料;
将制备好的拉曼增强基底和三电极基底植入所述隐形眼镜本体的虹膜区。
本发明还提供一种多功能健康监测隐形眼镜检测方法,包括:
基于拉曼强度的变化定量检测生物大分子:在隐形眼镜与待检测溶液充分接触的情况下,基于反应前后特异性多肽的拉曼强度变化数据,定量检测待检测溶液中的生物大分子;
基于三电极体系定量检测生物小分子:工作电极和参比电极构建第一回路,工作电极和对电极构建第二回路,所述第一回路和第二回路形成三电极基底,利用所述三电极基底对待检测溶液中生物小分子的电化学检测,实现生物小分子的定量检测;
基于隐形眼镜的颜色检测眼压:在隐形眼镜处于佩戴状态下,获取隐形眼镜图像的颜色变化的反射光谱,并基于隐形眼镜的颜色变化实现眼压的监测。
本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜及其制备和检测方法,通过检测隐形眼镜与待检测溶液反应前后拉曼增强基底中特异性多肽的拉曼散射强度变化,实现生物大分子的无标签识别和定量检测,方便快捷,且在检测生物样本中极低含量物质的检测灵敏度高;同时,采用微电极电化学的方法检测待检测溶液中的生物小分子,实时、连续且无创的检测人体的生物小分子,对人体无副作用,检测灵敏度高,且光子晶体基底可实现眼压的可视化检测,提高检测灵敏度且成本降低;同时,在隐形眼镜中多功能检测模块中集成多种检测方法,且可根据需求进行功能扩展,实现泪液中的相关物质的定性定量检测,提高隐形眼镜的功能多样性和可扩展性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜的结构示意图之一;
图2是本发明提供的多功能健康检测隐形眼镜的结构示意图之二;
图3是本发明提供的基质金属蛋白酶-9浓度检测示意图;
图4是本发明提供的葡萄糖浓度检测示意图;
图5是本发明提供的眼压检测示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合图1描述本发明的多功能健康监测隐形眼镜。
本发明提供了一种多功能健康监测隐形眼镜,图1是本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜的结构示意图之一,如图1所示,多功能健康监测隐形眼镜包括隐形眼镜本体,隐形眼镜本体包括多功能检测模块100,多功能检测模块100包括但不限于:
拉曼增强基底101,固定设于隐形眼镜本体外表面的虹膜区,拉曼增强基底101上修饰带有拉曼标签的特异性多肽,用于表面增强特异性多肽的拉曼散射强度变化,实现待检测溶液中生物大分子的定量检测;
三电极基底102,固定设于隐形眼镜本体外缘处的虹膜区,用于基于电化学方法对待检测溶液中生物小分子进行定量检测;
光子晶体基底103,固定设于隐形眼镜本体的虹膜区,用于基于光子晶体基底的光谱变化,实现眼压的可视化检测。
可选地,图2是本发明提供的多功能健康检测隐形眼镜的结构示意图之二,如图2所示,圆环状的虚线区域为隐形眼镜本体的虹膜区,光子晶体基底103在隐形眼镜本体的制备过程中,嵌入隐形眼镜本体的虹膜区内,在眼压变化导致光子晶体基底103颜色变化的情况下,也不影响佩戴者的正常使用,进一步提高用户的使用体验感;拉曼增强基底101和三电极基底102均嵌入隐形眼镜本体的虹膜区,在与泪液完全反应后,分别实现生物大分子和生物小分子的定量检测,检测便捷且大大降低检测成本。
可选地,特异性多肽具有特定序列,且特定序列包括前段、中间段和后段,前段连接拉曼增强基底,中间段可被相应的生物大分子识别并切断,后段设有拉曼信号分子,即,相对于不同的生物大分子,对应特异性多肽的中间段结构或长度不同,拉曼增强基底与待检测溶液完全接触后,待检测溶液内的生物大分子识别特异性多肽的中间段并切断,使后段的拉曼信号分子脱离拉曼增强基底,通过判断拉曼信号分子的强度减弱程度,确定被切断的特异性多肽的数量,进而实现生物大分子的定量检测,其中,可根据需要检测的生物大分子,替换特异性多肽的中间段结构。此外,拉曼增强基底上还可以同时连接有多种特异性多肽,实现多种生物大分子的同时检测,其中,每种特异性多肽对应于一种生物大分子,且每种特异性多肽中,中间段和后段的拉曼信号分子一一对应。
此外,上述拉曼信号分子可以为染料分子,且生物大分子可以为多种蛋白酶,且蛋白酶具有识别并切断特异性多肽中间段的作用。
可选地,待检测溶液包括泪液,用于与拉曼增强基底101充分接触。
可选地,拉曼增强基底101是以蛋白石结构光子晶体微球为模板,溅射特定厚度的金属层,并去除模板后得到的金属纳米结构,金属纳米结构呈碗状。
示例地,通过特异性多肽可调节检测对象,检测对象包括但不限于相关蛋白酶,相关蛋白酶中以基质金属蛋白酶中的基质金属蛋白酶-9为例,基质金属蛋白酶-9(Matrixmetallopeptidase 9,MMP-9)作为生物大分子,与其对应的特异性多肽的序列为:Tamra-Lys-Pro-Leu-Gly-Leu-Dap(Dnp)-Ala-Arg-Cys,其中,Cys表示前段,即用于连接拉曼增强基底,Lys-Pro-Leu-Gly-Leu-Dap(Dnp)-Ala-Arg表示中间段,即,基质金属蛋白酶-9识别中间段Lys-Pro-Leu-Gly-Leu-Dap(Dnp)-Ala-Arg并将其切断,Tamra表示拉曼信号分子,利用特异性多肽增强的拉曼散射效应,对散热光谱进行分析得到基质金属蛋白酶-9的浓度信息。检测对象可基于实际需求进行设计,在此不作限定。
上述特异性多肽序列中,Cys表示半胱氨酸(Cysteine),Tamra表示5-羧基四甲基罗丹明(5-carboxy-tetramethyl-rhodamine),Lys表示赖氨酸(Lysine),Pro表示脯氨酸(Proline),Leu表示亮氨酸(Leucine),Gly表示甘氨酸(Glycine),Dap(Dnp)表示2,4-二硝基苯基-L-2,3-二氨基丙酸(2,4-dinitrophenyl-L-2,3-diaminopropionicacid),Ala表示丙氨酸(Alanine),Arg表示精氨酸(Arginine)。
可选地,三电极基底102包括工作电极、对电极和参比电极,其中,工作电极采用含酶PEDOT:PSS水凝胶修饰,有助于改善聚合物链的扩展,以形成更好的导电和纳米多孔网络,对电极采用金修饰,参比电极采用银氯化银修饰。其中,PEDOT:PSS表示聚(苯乙烯磺酸)阴离子掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate))
示例地,利用三电极基底修饰不同类型的酶,可调节检测对象,检测对象包括但不限于葡萄糖,通过检测葡萄糖浓度实现血糖水平的定量检测。
可选地,光子晶体基底包括但不限于:光子晶体基底103。
可选地,光子晶体基底103是以蛋白石结构光子晶体微球为模板,将含有单体或功能性基团的水凝胶前聚体溶液在光子晶体的空隙中聚合形成水凝胶网络,然后去除模板得到的。
可选地,蛋白石结构光子晶体微球包括二氧化硅纳米粒子、聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子、聚苯乙烯纳米粒子的一种。
此外,多功能检测模块100还可以包括微处理芯片和无线传输模块,微处理芯片可以连接三电极基底和无线传输模块,将三电极基底采集的电化学检测信号转换为电信号,并通过无线传输模块向用于数据分析的上位机进行无线传输。如图2所示,无线传输模块可以包括分布于隐形眼镜本体的虹膜区的无线通信线圈,还可以包括无线传输微型芯片,无线传输微型芯片可嵌入隐形眼镜本体的虹膜区。
进一步地,多功能检测模块100还可以包括pH检测单元,进一步地扩展隐形眼镜的功能,实现隐形眼镜的多功能健康监测。
本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜,通过检测隐形眼镜与待检测溶液反应前后拉曼增强基底中特异性多肽的拉曼散射强度变化,实现生物大分子的无标签识别和定量检测,方便快捷,且在检测生物样本中极低含量物质的检测灵敏度高;同时,采用微电极电化学的方法检测待检测溶液中的生物小分子,实时、连续且无创的检测人体的生物小分子,对人体无副作用,检测灵敏度高,且光子晶体基底可实现眼压的可视化检测,提高检测灵敏度且成本降低;同时,在隐形眼镜中多功能检测模块中集成多种检测方法,且可根据需求进行功能扩展,实现泪液中的相关物质的定性定量检测,提高隐形眼镜的功能多样性和可扩展性。
下面对本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜制备方法进行描述,下文描述的多功能健康监测隐形眼镜制备方法与上文描述的多功能健康监测隐形眼镜可相互对应参照。
本发明还提供一种多功能健康监测隐形眼镜制备方法,包括:
拉曼增强基底101的制备:在空气-水界面上制备单层蛋白石模板,并在单层蛋白石模板上沉积特定厚度的金属层,以获得具有金属层覆盖的蛋白石基底,将蛋白石基底翻转并去除单层蛋白石模板,获取拉曼增强基底101,拉曼增强基底101上设有带有拉曼标签的特异性多肽;
三电极基底102的制备:隐形眼镜本体贴附铜箔,采用蚀刻方法制备三电极体系的铜质基底,在三电极体系的铜质基底的对电极上电镀一层金,在参比电极上滴加银氯化银浆,在工作电极上修饰含酶PEDOT:PSS水凝胶,获取三电极基底102;
光子晶体基底103的制备:将蛋白石结构光子晶体模板加入到水凝胶前聚体溶液加入中,加入引发剂,对水凝胶前聚体溶液进行固化,并将填充在水凝胶前聚体溶液中的蛋白石结构光子晶体模板去除,经纯水洗涤后完成光子晶体基底103的制备,且光子晶体基底103嵌入隐形眼镜本体内,其中,水凝胶前聚体溶液为隐形眼镜本体的制备材料;
将制备好的拉曼增强基底101和三电极基底102植入隐形眼镜本体的虹膜区。
可选地,单层蛋白石模板采用自组装方式,形成于空气-水界面上,形成的拉曼增强基底101呈纳米碗状结构。
可选地,蛋白石结构光子晶体模板由单分散纳米粒子组装得到,且在加入引发剂后,对水凝胶前聚体溶液的固化方式包括但不限于紫外光照或加热方式,且光子晶体基底103制备完成后存储于纯水中。
本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜制备方法,通过检测隐形眼镜与待检测溶液反应前后拉曼增强基底中特异性多肽的拉曼散射强度变化,实现生物大分子的无标签识别和定量检测,方便快捷,且在检测生物样本中极低含量物质的检测灵敏度高;同时,采用微电极电化学的方法检测待检测溶液中的生物小分子,实时、连续且无创的检测人体的生物小分子,对人体无副作用,检测灵敏度高,且光子晶体基底可实现眼压的可视化检测,提高检测灵敏度且成本降低;同时,在隐形眼镜中多功能检测模块中集成多种检测方法,且可根据需求进行功能扩展,实现泪液中的相关物质的定性定量检测,提高隐形眼镜的功能多样性和可扩展性。
下面对本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜检测方法进行描述,下文描述的多功能健康监测隐形眼镜制备方法与上文描述的多功能健康监测隐形眼镜及其制备方法可相互对应参照。
本发明还提供一种多功能健康监测隐形眼镜制备方法,包括:
基于拉曼强度的变化定量检测生物大分子:在隐形眼镜与待检测溶液充分接触的情况下,基于反应前后特异性多肽的拉曼强度变化数据,定量检测待检测溶液中的生物大分子;
基于三电极体系定量检测生物小分子:工作电极和参比电极构建第一回路,工作电极和对电极构建第二回路,第一回路和第二回路形成三电极基底102,利用三电极基底102对待检测溶液中生物小分子的电化学检测,实现生物小分子的定量检测;
基于隐形眼镜的颜色检测眼压:在隐形眼镜处于佩戴状态下,获取隐形眼镜图像的颜色变化的反射光谱,并基于隐形眼镜的颜色变化实现眼压的监测。
可选地,可采用激光显微拉曼光谱仪或便携式拉曼光谱仪来检测反应前后特异性多肽的拉曼强度变化,根据拉曼强度的变化来定量基质金属蛋白酶的浓度。激光显微拉曼光谱仪或便携式拉曼光谱仪是一种快速、灵敏的光谱分析工具,可对不同的分子进行无标签识别和定量检测,检测灵敏度高且方便快捷,适于监测生物样本中极低含量的物质,如基质金属蛋白酶这类生物大分子。
示例地,图3是本发明提供的基质金属蛋白酶-9浓度检测示意图,如图3所示,以基质金属蛋白酶-9浓度检测为例,泪液中基质金属蛋白酶-9的正常浓度为3-40ng/mL,本发明提供的基于拉曼强度的变化定量检测生物大分子方法的检测极限可达到1.29ng/mL,线性检测上限至少可达到1000ng/mL。
可选地,电化学方法包括但不限于:安培响应法、电化学阻抗法、循环伏安法,通过综合表征和分析所制备的三电极基底102的电化学特性,进一步获取三电极基底102对葡萄糖的电化学检测效果。
示例地,图4是本发明提供的葡萄糖浓度检测示意图,如图4所示,以葡萄糖浓度检测为例,泪液中正常血糖范围为0.1-0.6mM,本发明提供的基于三电极体系定量检测生物小分子方法的检测极限可达到0.01mM,线性检测上限至少可达到10mM。
可选地,佩戴隐形眼镜后,在眼压升高过程中,制备的反蛋白石结构光子晶体水凝胶的光子晶体的晶格间距发生变化而引起颜色变化,从而提供可视化检测的基础,器无需标记,真正意义上实现了非标记检测,使检测工具大大简化,大幅度降低检测成本且具有较高的检测灵敏度。基于光谱比色法,通过拍摄隐形眼镜的图像,可采用反射光谱仪分析隐形眼镜颜色变化的反射光谱,实时监测眼压。
示例地,图5是本发明提供的眼压检测示意图,如图5所示,正常眼镜的眼压范围为10-20mmHg,本发明提供的基于隐形眼镜的颜色检测眼压方法的眼压检测覆盖范围可达到0-50mmHg。
本发明提供的多功能健康监测隐形眼镜检测方法,通过检测隐形眼镜与待检测溶液反应前后拉曼增强基底中特异性多肽的拉曼散射强度变化,实现生物大分子的无标签识别和定量检测,方便快捷,且在检测生物样本中极低含量物质的检测灵敏度高;同时,采用微电极电化学的方法检测待检测溶液中的生物小分子,实时、连续且无创的检测人体的生物小分子,对人体无副作用,检测灵敏度高,且光子晶体基底可实现眼压的可视化检测,提高检测灵敏度且成本降低;同时,在隐形眼镜中多功能检测模块中集成多种检测方法,且可根据需求进行功能扩展,实现泪液中的相关物质的定性定量检测,提高隐形眼镜的功能多样性和可扩展性。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多功能健康监测隐形眼镜,包括隐形眼镜本体,其特征在于,所述隐形眼镜本体包括多功能检测模块,所述多功能检测模块包括:
拉曼增强基底,固定设于所述隐形眼镜本体外表面的虹膜区,所述拉曼增强基底上修饰带有拉曼标签的特异性多肽,用于表面增强所述特异性多肽的拉曼散射强度变化,实现待检测溶液中生物大分子的定量检测;
三电极基底,固定设于所述隐形眼镜本体外缘处的虹膜区,用于基于电化学方法对待检测溶液中生物小分子进行定量检测;
光子晶体基底,固定设于所述隐形眼镜本体的虹膜区,用于基于光子晶体基底的光谱变化,实现眼压的可视化检测。
2.根据权利要求1所述的多功能健康监测隐形眼镜,其特征在于,所述拉曼增强基底是以蛋白石结构光子晶体微球为模板,溅射特定厚度的金属层,并去除模板后得到的金属纳米结构。
3.根据权利要求2所述的多功能健康监测隐形眼镜,其特征在于,所述金属纳米结构呈碗状。
4.根据权利要求1所述的多功能健康监测隐形眼镜,其特征在于,所述三电极基底包括工作电极、对电极和参比电极,其中,所述工作电极采用含酶PEDOT:PSS水凝胶修饰,所述对电极采用金修饰,所述参比电极采用银氯化银修饰。
5.根据权利要求1所述的多功能健康监测隐形眼镜,其特征在于,所述待检测溶液包括泪液。
6.根据权利要求1所述的多功能健康监测隐形眼镜,其特征在于,所述光子晶体基底包括反蛋白石结构光子晶体水凝胶微球传感器。
7.根据权利要求6所述的多功能健康监测隐形眼镜,其特征在于,所述反蛋白石结构光子晶体水凝胶微球传感器是以蛋白石结构光子晶体微球为模板,将含有单体或功能性基团的水凝胶前聚体溶液在光子晶体的空隙中聚合形成水凝胶网络,然后去除模板得到的。
8.根据权利要求7所述的多功能健康监测隐形眼镜,其特征在于,所述蛋白石结构光子晶体微球包括二氧化硅纳米粒子、聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子、聚苯乙烯纳米粒子的一种。
9.一种多功能健康监测隐形眼镜制备方法,其特征在于,包括:
拉曼增强基底的制备:在空气-水界面上制备单层蛋白石模板,并在所述单层蛋白石模板上沉积特定厚度的金属层,以获得具有金属层覆盖的蛋白石基底,将所述蛋白石基底翻转并去除所述单层蛋白石模板,获取拉曼增强基底,所述拉曼增强基底上设有带有拉曼标签的特异性多肽;
三电极基底的制备:所述隐形眼镜本体贴附铜箔,采用蚀刻方法制备三电极体系的铜质基底,在所述三电极体系的铜质基底的对电极上电镀一层金,在参比电极上滴加银氯化银浆,在工作电极上修饰含酶PEDOT:PSS水凝胶,获取三电极基底;
光子晶体基底的制备:将蛋白石结构光子晶体模板加入到水凝胶前聚体溶液加入中,加入引发剂,对水凝胶前聚体溶液进行固化,并将填充在水凝胶前聚体溶液中的蛋白石结构光子晶体模板去除,经纯水洗涤后完成所述光子晶体基底的制备,且所述光子晶体基底嵌入隐形眼镜本体内,其中,所述水凝胶前聚体溶液为隐形眼镜本体的制备材料;
将制备好的拉曼增强基底和三电极基底植入所述隐形眼镜本体的虹膜区。
10.一种多功能健康监测隐形眼镜检测方法,其特征在于,包括:
基于拉曼强度的变化定量检测生物大分子:在隐形眼镜与待检测溶液充分接触的情况下,基于反应前后特异性多肽的拉曼强度变化数据,定量检测待检测溶液中的生物大分子;
基于三电极体系定量检测生物小分子:工作电极和参比电极构建第一回路,工作电极和对电极构建第二回路,所述第一回路和第二回路形成三电极基底,利用所述三电极基底对待检测溶液中生物小分子的电化学检测,实现生物小分子的定量检测;
基于隐形眼镜的颜色检测眼压:在隐形眼镜处于佩戴状态下,获取隐形眼镜图像的颜色变化的反射光谱,并基于隐形眼镜的颜色变化实现眼压的监测。
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CN116990450A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-11-03 | 欧几里德(苏州)医疗科技有限公司 | 一种角膜塑形镜的缺陷检测方法及系统 |
CN116990450B (zh) * | 2023-07-18 | 2024-04-26 | 欧几里德(苏州)医疗科技有限公司 | 一种角膜塑形镜的缺陷检测方法及系统 |
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