一种石墨烯传感器微针的可穿戴设备

文档序号:31836523发布日期:2022-10-18 21:29阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种石墨烯传感器微针的可穿戴设备,包括:ti基底(1),mns贴剂皮肤贴片(2),石墨烯(3),sis溶液(4),微针阵列栅极(5),刚性微针(6),探针(7),连接剂(8),生物传感器(9),所述ti基底(1)沉积在mns贴剂皮肤贴片(2)表层上作为粘合剂的可拉伸物质,所述的石墨烯(3)为制备的单层的、均匀的石墨烯;将所述sis溶液(4)在特定点直接浇铸到制备的石墨烯(3)的背面;将所诉刚性微针(6)固定在该厚度梯度石墨烯电极膜(3)的刚性部分,使用银漆,将sis衬底集成的微针阵列(栅极)(5)与生物传感器(9)相结合;所述的探针(7)为心肌肌钙蛋白和肌红蛋白的抗体探针,所述的连接剂(8)为1-芘丁酸n-羟基琥珀酰亚胺酯pbase,所述的生物传感器(9)将组织液中的心肌蛋白引入与探针(7)特异性结合,并引起石墨烯(3)表面的电势变化,通过电信号的强弱,系统可以测得浓度数值。所述的生物传感器(9)设置了cox-stuart检验算法,用以检测浓度变化趋势,并设计时间间隔,若有浓度上升趋势,则一分钟检测一次,若浓度稳定不变,则一小时检测一次,实现了有条件的时间间隔检测。2.根据权利要求1所述的石墨烯传感器微针的可穿戴设备,其特征在于,所述的亲生物金属ti作为贴剂材料,除了高传感性能和广泛的应用范围外还能提高皮肤贴片的生物相容性,将ti沉积在mns贴剂皮肤贴片(2)表层作为粘合剂的可拉伸物质,通过化学气相沉积法将制备的单层的、均匀的石墨烯(3)转移到ti基底(1)上。3.根据权利要求1所述的石墨烯传感器微针的可穿戴设备,其特征在于,所述的单层的、均匀的石墨烯(3)通过化学气相沉积法被转移到ti基底(1)上。4.根据权利要求1所述的石墨烯传感器微针的可穿戴设备,其特征在于,将所述sis溶液(4)在特定点直接浇铸到制备的可拉伸石墨烯(3)的背面,以增厚薄膜刚性部分上的区域,使用银漆所述刚性微针(6)固定在该厚度梯度石墨烯电极膜(3)的刚性部分。5.根据权利要求1所述的石墨烯传感器微针的可穿戴设备,其特征在于,所述的连接剂1-芘丁酸n-羟基琥珀酰亚胺酯(pbase)(5)修饰石墨烯将探针(7)固定在石墨烯(3)表面,所述连接剂(8)固定心肌肌钙蛋白和肌红蛋白的抗体为探针(7),如此接种更多的探针在石墨烯表面,形成高浓度探针,并将sis衬底集成的微针阵列栅极(5)与传感器器件(9)相结合制成石墨烯场效应管传感器。6.根据权利要求1所述的石墨烯传感器微针的可穿戴设备,其特征在于,所述生物传感器(9)中引入心肌蛋白与探针(7)特异性结合,并引起石墨烯(3)表面的电势变化,系统可以有效测得浓度数值,所设置的cox-stuart检验算法能实现对浓度变化趋势的检测,并设计时间间隔,若有浓度上升趋势,则一分钟检测一次,若浓度稳定不变,则一小时检测一次,实现了有条件的时间间隔检测和实时监测。

技术总结
一种石墨烯传感器微针的可穿戴设备,包括:Ti基底,MNs贴剂皮肤贴片,石墨烯,探针,连接剂,生物传感器,所述Ti基底沉积在MNs贴剂皮肤贴片表层上作为粘合剂的可拉伸物质,并在石墨烯上修饰连接剂1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯(PBASE),然后利用连接剂固定心肌肌钙蛋白和肌红蛋白的抗体为探针,如此接种更多的探针在石墨烯表面,形成高浓度探针。微针将组织液中的心肌蛋白引入与探针特异性结合,将微弱生物信号转换为电信号。所述的生物传感器设置了Cox-Stuart检验算法检测心肌蛋白含量变化,并设计时间间隔,若有浓度上升趋势,则一分钟检测一次,若浓度稳定不变,则一小时检测一次,实现了有条件的时间间隔检测。现了有条件的时间间隔检测。现了有条件的时间间隔检测。


技术研发人员:李雨晨
受保护的技术使用者:山东师范大学
技术研发日:2022.06.28
技术公布日:2022/10/17
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