CN205941436U - 一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，包括柔性衬底，所述柔性衬底上设有感应层，所述感应层包括电路控制系统、参比电极、尿糖传感器、尿酸传感器、尿肌酐传感器、尿微白蛋白传感器以及尿酮体传感器，所述电路控制系统通过电路分别连接参比电极、尿糖传感器、尿酸传感器、尿肌酐传感器、尿微白蛋白传感器以及尿酮体传感器；所述感应层上设有封装层。本实用新型以尿液代替血液、汗液、唾液等进行糖尿病的无创检测，且集成多种生物传感器，检测全面，灵敏度高和特异性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及到生物传感器的技术领域，特别涉及到一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器。
背景技术
糖尿病是一种以高血糖为特征并伴随多种并发症的全身性代谢异常疾病，根据病因可分为1型糖尿病、2型糖尿病和妊娠糖尿病等。由于不良的饮食习惯、肥胖人群增加、环境污染等因素，糖尿病已成为一种世界范围流行并呈上升趋势的疾病。调查显示，我国糖尿病患病率自2008到2013年逐年递增，死亡人数也从2008年的91万上升到2013年的135万，预计到2018年，我国糖尿病人数将达到1.2亿，平均以每年3％的增长态势持续递增。目前市面上的糖尿病检测只针对于血糖检测。随着对糖尿病研究的加深，仅检测血糖无法全面反映病人的病情。例如酮体，是糖尿病晚期酮症酸中毒判定的一个重要参数，酮症酸中毒容易引发死亡，是糖尿病的危险并发症之一。其他如尿酸、尿微白蛋白等可以反映糖尿病患者肾损伤等并发症。全面检测与糖尿病有关的病理指标，为糖尿病的发现和控制，特别是早期发现和晚期控制提供支持，是非常必要的。
现有技术中，糖尿病的检测主要以血糖检测为主。生化血糖检测法和微创血糖检测法是目前主要的血糖检测法，发展成熟，但检测时需要抽血，属于有创检测方法，造成检测过程患者的痛苦，限制了测定血糖的频率，难以实现实时监控。实施无创检测是必然趋势。并且糖尿病是一种以高血糖为特征并伴随多种并发症的全身性代谢异常疾病，单一的检测血糖无法全面的反映糖尿病的情况。多功能的检测仪已被多家公司开发出来，如台湾五鼎推出了能够检测血糖和血液尿酸的家用血液生化检测仪；美国爱康开发了具有全血糖、胆固醇及甘油三酯三合一测定功能的针对糖尿病的血液生化检测仪；美国雅培公司生产了能够检测血糖和血液酮体的血液生化检测仪；台湾德新还推出可同时测量血糖、尿酸、胆固醇和三酸甘油脂四合一血糖测试仪。但这些都是基于血液检测而不是无创式检测技术。无创式往往基于检测样本的替换进行检测，如以汗液、唾液、泪液、尿液等代替血液进行血糖检测。特别是尿液含有丰富的生理信息，尿液化验在泌尿系统疾病及一些全身性疾病的诊疗中具有很重要的意义，因而尿液分析是各级医院必做的常规检验项目。但目前，尿样的采集和处理通常较为麻烦，无法保证尿液检查结果的准确性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，以尿液代替血液、汗液、唾液等进行糖尿病的无创检测，且集成多种生物传感器，检测全面，灵敏度高和特异性高。
为此，本发明采用以下方案：
一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，包括柔性衬底，所述柔性衬底上设有感应层，所述感应层包括电路控制系统、参比电极、尿糖传感器、尿酸传感器、尿肌酐传感器、尿微白蛋白传感器以及尿酮体传感器，所述电路控制系统通过电路分别连接参比电极、尿糖传感器、尿酸传感器、尿肌酐传感器、尿微白蛋白传感器以及尿酮体传感器；所述感应层上设有封装层。
优选的，所述柔性衬底的背面还设有粘结层；所述柔性衬底为PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE中的一种。
优选的，所述尿糖传感器为表面连接固定有葡萄糖氧化酶的功能化石墨烯薄膜。
优选的，所述尿酸传感器为表面连接固定有尿酸氧化酶的功能化石墨烯薄膜。
优选的，所述尿肌酐传感器为表面连接固定有肌酐酶的功能化石墨烯薄膜。
优选的，所述尿微白蛋白传感器为表面连接固定有抗人白蛋白抗体的功能化石墨烯薄膜。
优选的，所述尿酮体传感器为表面连接固定有β-羟丁酸脱氢酶的功能化石墨烯薄膜。
优选的，所述功能化石墨烯薄膜为金纳米粒子功能化的石墨烯薄膜或者生物连接分子功能化的石墨烯薄膜。
优选的，所述参比电极为Ag/AgCl电极。
优选的，所述封装层为环氧树脂层，其覆盖住除参比电极、尿糖传感器、尿酸传感器、尿肌酐传感器、尿微白蛋白传感器以及尿酮体传感器之外的感应层其它区域。
本实用新型采用以上技术方案，以尿液代替血液、汗液、唾液等进行糖尿病的无创检测，且集成多种生物传感器，可对尿糖、尿酸、尿酮、尿微白蛋白、和尿肌酐等进行全面的检测，且检测灵敏度和特异性高。本实用新型还通过在纳米金粒子或者生物连接分子功能化的石墨烯薄膜表面固定酶作为传感器，稳定性高，检测准确度高；且在传感器背面设置粘结区，可直接与纸尿裤、内裤等结合，形成可穿戴设备，可轻易地实现对糖尿病实施实时连续监测。
附图说明
图1为本实用新型基于尿液检测糖尿病的生物传感器的结构示意图。
图2为本实用新型基于尿液检测糖尿病的生物传感器的正面示意图。
图3为本实用新型基于尿液检测糖尿病的生物传感器的感应层的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、特征和优点更加的清晰，以下结合附图及实施例，对本实用新型的具体实施方式做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本实用新型，但是本实用新型能够以很多不同于描述的其他方式来实施。因此，本实用新型不受以下公开的具体实施的限制。
一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，如图1、图2、图3所示，包括柔性衬底1，所述柔性衬底1上设有感应层2，所述感应层2包括电路控制系统21、参比电极22、尿糖传感器23、尿酸传感器24、尿肌酐传感器25、尿微白蛋白传感器26以及尿酮体传感器27，所述电路控制系统21通过电路分别连接参比电极22、尿糖传感器23、尿酸传感器24、尿肌酐传感器25、尿微白蛋白传感器26以及尿酮体传感器27；所述感应层2上设有封装层3。
其中，所述柔性衬底1的背面还设有粘结层4；所述柔性衬底1为PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE中的一种。
其中，所述尿糖传感器23为表面连接固定有葡萄糖氧化酶的功能化石墨烯薄膜。
其中，所述尿酸传感器24为表面连接固定有尿酸氧化酶的功能化石墨烯薄膜。
其中，所述尿肌酐传感器25为表面连接固定有肌酐酶的功能化石墨烯薄膜。
其中，所述尿微白蛋白传感器26为表面连接固定有抗人白蛋白抗体的功能化石墨烯薄膜。
其中，所述尿酮体传感器27为表面连接固定有β-羟丁酸脱氢酶的功能化石墨烯薄膜。
其中，所述功能化石墨烯薄膜为金纳米粒子功能化的石墨烯薄膜或者生物连接分子功能化的石墨烯薄膜。
其中，所述参比电极22为Ag/AgCl电极。
其中，所述封装层3为环氧树脂层，其覆盖住除参比电极22、尿糖传感器23、尿酸传感器24、尿肌酐传感器25、尿微白蛋白传感器26以及尿酮体传感器27之外的感应层2其它区域。
将本实用新型所述的基于基于尿液检测糖尿病的生物传感器粘结区直接与纸尿裤或者内裤等结合，形成可穿戴设备，可轻易地实现对糖尿病实施实时连续监测，以纳米金粒子或者生物连接分子功能化的石墨烯薄膜表面固定酶作为传感器，可对对尿糖、尿酸、尿酮、尿微白蛋白、和尿肌酐等进行全面的检测。检测灵敏度和特异性高，实现了糖尿病的无创检测。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：包括柔性衬底，所述柔性衬底上设有感应层，所述感应层包括电路控制系统、参比电极、尿糖传感器、尿酸传感器、尿肌酐传感器、尿微白蛋白传感器以及尿酮体传感器，所述电路控制系统通过电路分别连接参比电极、尿糖传感器、尿酸传感器、尿肌酐传感器、尿微白蛋白传感器以及尿酮体传感器；所述感应层上设有封装层。
2.根据权利要求1所述的一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：所述柔性衬底的背面还设有粘结层；所述柔性衬底为PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：所述尿糖传感器为表面连接固定有葡萄糖氧化酶的功能化石墨烯薄膜。
4.根据权利要求1所述的一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：所述尿酸传感器为表面连接固定有尿酸氧化酶的功能化石墨烯薄膜。
5.根据权利要求1所述的一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：所述尿肌酐传感器为表面连接固定有肌酐酶的功能化石墨烯薄膜。
6.根据权利要求1所述的一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：所述尿微白蛋白传感器为表面连接固定有抗人白蛋白抗体的功能化石墨烯薄膜。
7.根据权利要求1所述的一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：所述尿酮体传感器为表面连接固定有β-羟丁酸脱氢酶的功能化石墨烯薄膜。
8.根据权利要求3或4或5或6或7所述的一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：所述功能化石墨烯薄膜为金纳米粒子功能化的石墨烯 薄膜或者生物连接分子功能化的石墨烯薄膜。
9.根据权利要求1所述的一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：所述参比电极为Ag/AgCl电极。
10.根据权利要求1所述的一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器，其特征在于：所述封装层为环氧树脂层，其覆盖住除参比电极、尿糖传感器、尿酸传感器、尿肌酐传感器、尿微白蛋白传感器以及尿酮体传感器之外的感应层其它区域。
Priority Applications (1)
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| CN201620711066.6U CN205941436U (zh) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 一种基于尿液检测糖尿病的生物传感器 |
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Publications (1)
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| CN205941436U true CN205941436U (zh) | 2017-02-08 |
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| CN (1) | CN205941436U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108680546A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-10-19 | 盐城师范学院 | 一种用于测定d-3-羟基丁酸的试剂盒 |
| CN113995405A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-01 | 福州大学 | 与纸尿裤结合的可穿戴集成式生物传感器及其制备方法 |
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2016
- 2016-07-06 CN CN201620711066.6U patent/CN205941436U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN108680546A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-10-19 | 盐城师范学院 | 一种用于测定d-3-羟基丁酸的试剂盒 |
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