一种薄片式汗液检测装置及水凝胶基底制造方法

本申请涉及汗液检测装置，更具体地涉及一种薄片式汗液检测装置及水凝胶基底制造方法。

背景技术：

1、糖尿病是当下一种较为常见的疾病，患者需定期检测体内的葡萄糖含量，为实现血糖的自我监测，发展稳定、廉价、高效的葡萄糖传感器具有重大的科学研究意义。由于汗液内含有葡萄糖，通过对汗液中葡萄糖成分的检测，可以获知患者血糖的变化，且因汗液检测具有无创伤的优势，现已被应用于各类情境中。

2、公开号为cn115656490a，发明名称为一种基于汗液检测毒品的贴片的中国发明专利，就公开了一种汗液检测贴片，采用石墨烯纳米薄片修饰的玻碳电极，但是：玻碳电极为硬质基底，柔韧性较差，导致佩戴时的体验感较差；另外，在传统汗液传感器中，检测电极需要与贴片上特定的金属接触点接触来传递电流信号，当金属接触点误触或接触不良时，易导致实时检测电流强度的检测数据发生偏差，并降低检测结果的准确性和可靠性。

3、因此提供一种柔韧性好、不依赖固定金属触点传递电流信号、检测结果更准确的薄片式汗液检测装置及水凝胶基底制造方法的需求是存在的。

技术实现思路

1、本申请主要目的在于提供一种薄片式汗液检测装置，贴覆于人体表面，包括一检测单元，其中，所述检测单元包括二水凝胶基底、一氯化银参比电极、一检测电极和一快速检测模块，两所述水凝胶基底在高度方向上间隔预定距离并提供一汗液容纳空间，所述氯化银参比电极、所述检测电极和所述快速检测模块均位于两所述水凝胶基底之间，且一所述水凝胶基底靠近另一所述水凝胶基底的一面与所述氯化银参比电极和所述检测电极连接，通过水凝胶基底的柔韧性和导电性实现柔韧性好、不依赖固定金属触点传递电流信号的优势。

2、本申请的另一目的在于提供一种薄片式汗液检测装置，其中，所述水凝胶基底由海藻酸钠、聚乙二醇、氧化镍、碳纳米管组成，通过氧化镍填充碳纳米管之间的区域，提升水凝胶基底整体的导电性。

3、本申请的另一目的在于提供一种薄片式汗液检测装置，其中，所述薄片式汗液检测装置还包括一支承件，所述支承件位于两所述水凝胶基底之间并包围所述氯化银参比电极和所述检测电极，所述支承件的内侧壁与两所述水凝胶基底共同形成所述汗液容纳空间。

4、本申请的另一目的在于提供一种水凝胶基底的制造方法，其中，将5wt%浓度的海藻酸钠溶液和15wt%浓度的聚乙二醇溶液以质量比1:2的浓度进行混合，并在50℃环境下搅拌十分钟，在获得聚乙二醇和海藻酸钠混合溶液后，根据聚乙二醇和海藻酸钠混合溶液的质量的5%和2%分别放入氧化钴粉末和碳纳米管粉末，并在50℃环境下进一步搅拌十分钟，搅拌后将溶液导入外部模具中，并在-20℃环境下冰冻12小时，随后在60℃环境下烘干，获得所述水凝胶基底。

5、为了实现上述至少一发明目的，本申请提供了一种薄片式汗液检测装置，贴覆于人体表面，包括一检测单元，其中：

6、所述检测单元包括二水凝胶基底、一氯化银参比电极、一检测电极和一快速检测模块，两所述水凝胶基底在高度方向上间隔预定距离并提供一汗液容纳空间，所述氯化银参比电极、所述检测电极和所述快速检测模块均位于两所述水凝胶基底之间，且一所述水凝胶基底靠近另一所述水凝胶基底的一面与所述氯化银参比电极和所述检测电极连接。

7、在本申请一个或多个实施例中，所述水凝胶基底由海藻酸钠、聚乙二醇、氧化镍、碳纳米管组成。

8、在本申请一个或多个实施例中，所述薄片式汗液检测装置还包括一支承件，所述支承件位于两所述水凝胶基底之间并包围所述氯化银参比电极和所述检测电极，所述支承件的内侧壁与两所述水凝胶基底共同形成所述汗液容纳空间。

9、在本申请一个或多个实施例中，所述薄片式汗液检测装置还包括一汗液单向流入层，所述汗液单向流入层位于设有所述检测电极的一所述水凝胶基底背离另一所述水凝胶基底的一面，并与所述水凝胶基底贴合，所述汗液单向流入层包括一第一纤维层和一第二纤维层，所述第一纤维层和所述第二纤维层的纤维排列方向不同。

10、在本申请一个或多个实施例中，所述薄片式汗液检测装置还包括一汗液单向流出层，所述汗液单向流出层位于所述水凝胶基底背离所述汗液单向流入层的一面，并与所述水凝胶基底贴合，所述汗液单向流出层包括一第三纤维层和一第四纤维层，所述第三纤维层和所述第四纤维层的纤维排列方向与所述第一纤维层和所述第二纤维层的纤维排列方向相同。

11、在本申请一个或多个实施例中，所述检测电极为pcl-202检测电极。

12、在本申请一个或多个实施例中，所述快速检测模块被可插入地设于两所述水凝胶基底之间。

13、在本申请一个或多个实施例中，所述支承件为pdms井。

14、在本申请一个或多个实施例中，所述第一纤维层、所述第二纤维层、所述第三纤维层和所述第四纤维层的材质均为聚偏二氟乙烯。

15、为了实现上述至少一发明目的，本申请提供了一种水凝胶基底制造方法，用于配制上述水凝胶基底，包括：

16、将5wt%浓度的海藻酸钠溶液和15wt%浓度的聚乙二醇溶液以质量比1:2的浓度进行混合，并在50℃环境下搅拌十分钟，在获得聚乙二醇和海藻酸钠混合溶液后，根据聚乙二醇和海藻酸钠混合溶液的质量的5%和2%分别放入氧化钴粉末和碳纳米管粉末，并在50℃环境下进一步搅拌十分钟，搅拌后将溶液导入外部模具中，并在-20℃环境下冰冻12小时，随后在60℃环境下烘干，获得所述水凝胶基底。

17、在本发明中，包括一种薄片式汗液检测装置，贴覆于人体表面，包括一检测单元，检测单元包括二水凝胶基底、一氯化银参比电极、一检测电极和一快速检测模块，两水凝胶基底在高度方向上间隔预定距离并提供一汗液容纳空间，氯化银参比电极、检测电极和快速检测模块均位于两水凝胶基底之间，且一水凝胶基底靠近另一水凝胶基底的一面与氯化银参比电极和检测电极连接，通过水凝胶基底的柔韧性和导电性实现柔韧性好、不依赖固定金属触点传递电流信号的优势；另外，包括一种水凝胶基底的制作方法，用于制作所述水凝胶基底，其中，将5wt%浓度的海藻酸钠溶液和15wt%浓度的聚乙二醇溶液以质量比1:2的浓度进行混合，并在50℃环境下搅拌十分钟，在获得聚乙二醇和海藻酸钠混合溶液后，根据聚乙二醇和海藻酸钠混合溶液的质量的5%和2%分别放入氧化钴粉末和碳纳米管粉末，并在50℃环境下进一步搅拌十分钟，搅拌后将溶液导入外部模具中，并在-20℃环境下冰冻12小时，随后在60℃环境下烘干，获得所述水凝胶基底。

技术特征：

1.一种薄片式汗液检测装置，贴覆于人体表面，包括一检测单元，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的薄片式汗液检测装置，其特征在于：所述水凝胶基底由海藻酸钠、聚乙二醇、氧化镍、碳纳米管组成。

3.根据权利要求2所述的薄片式汗液检测装置，其特征在于：所述薄片式汗液检测装置还包括一支承件，所述支承件位于两所述水凝胶基底之间并包围所述氯化银参比电极和所述检测电极，所述支承件的内侧壁与两所述水凝胶基底共同形成所述汗液容纳空间。

4.根据权利要求3所述的薄片式汗液检测装置，其特征在于：所述薄片式汗液检测装置还包括一汗液单向流入层，所述汗液单向流入层位于设有所述检测电极的一所述水凝胶基底背离另一所述水凝胶基底的一面，并与所述水凝胶基底贴合，所述汗液单向流入层包括一第一纤维层和一第二纤维层，所述第一纤维层和所述第二纤维层的纤维排列方向不同。

5.根据权利要求4所述的薄片式汗液检测装置，其特征在于：所述薄片式汗液检测装置还包括一汗液单向流出层，所述汗液单向流出层位于所述水凝胶基底背离所述汗液单向流入层的一面，并与所述水凝胶基底贴合，所述汗液单向流出层包括一第三纤维层和一第四纤维层，所述第三纤维层和所述第四纤维层的纤维排列方向与所述第一纤维层和所述第二纤维层的纤维排列方向相同。

6.根据权利要求2所述的薄片式汗液检测装置，其特征在于：所述检测电极为pcl-202检测电极。

7.根据权利要求2所述的薄片式汗液检测装置，其特征在于：所述快速检测模块被可插入地设于两所述水凝胶基底之间。

8.根据权利要求3所述的薄片式汗液检测装置，其特征在于：所述支承件为pdms井。

9.根据权利要求5所述的薄片式汗液检测装置，其特征在于：所述第一纤维层、所述第二纤维层、所述第三纤维层和所述第四纤维层的材质均为聚偏二氟乙烯。

10.一种水凝胶基底的制作方法，用于制作上述权利要求2所述的水凝胶基底，其特征在于：将5wt%浓度的海藻酸钠溶液和15wt%浓度的聚乙二醇溶液以质量比1:2的浓度进行混合，并在50℃环境下搅拌十分钟，在获得聚乙二醇和海藻酸钠混合溶液后，根据聚乙二醇和海藻酸钠混合溶液的质量的5%和2%分别放入氧化钴粉末和碳纳米管粉末，并在50℃环境下进一步搅拌十分钟，搅拌后将溶液导入外部模具中，并在-20℃环境下冰冻12小时，随后在60℃环境下烘干，获得所述水凝胶基底。

技术总结本申请涉及汗液检测装置技术领域，更具体地涉及一种薄片式汗液检测装置及水凝胶基底制造方法，包括：一检测单元，检测单元包括二水凝胶基底、一氯化银参比电极、一检测电极和一快速检测模块，两水凝胶基底在高度方向上间隔预定距离并提供一汗液容纳空间，氯化银参比电极、检测电极和快速检测模块均位于两水凝胶基底之间，且一水凝胶基底靠近另一水凝胶基底的一面与氯化银参比电极和检测电极连接，本发明通过水凝胶基底的柔韧性和导电性，实现柔韧性好、不依赖固定金属触点传递电流信号、检测结果更准确的优势。技术研发人员：张苜宸,孙煦,李子健,张晟受保护的技术使用者：宁波诺丁汉大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18