柔性可穿戴汗液贴片

1.本发明属于功能贴片技术领域，具体涉及一种柔性可穿戴汗液贴片。


背景技术：

2.刺激汗液的通常方式是通过电刺激，容易对人体皮肤造成损害。
3.微针给药是一种新型的透皮给药方式，以其安全有效、无痛等优点在透皮给药中得到广泛的应用。
4.因此，如何将微针给药用于刺激汗液分泌并与汗液感测技术结合是当前亟需解决的难题。


技术实现要素：

5.基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的是提供一种柔性可穿戴汗液贴片。
6.为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种柔性可穿戴汗液贴片，包括自下而上依次叠设的微针层、电极层、绝缘层、柔性电路层、贴片外壳，微针层的底部具有可溶性微针，可溶性微针内包覆有刺激汗液分泌的药物；
8.所述微针层上具有位于可溶性微针背部的进汗孔，进汗孔贯通微针层以与电极层连通；
9.所述电极层具有检测电极，用于对汗液进行检测；
10.所述电极层的电极贯穿绝缘层的导线孔与柔性电路层电连接。
11.作为优选方案，所述电极层具有集汗区及其周向分布的数个检测区，集汗区与各检测区分别通过进液流道连通；检测区设置检测电极。
12.作为优选方案，所述检测电极包括ph电极、乳酸电极、葡萄糖电极、温度电极和参比电极。
13.作为优选方案，所述电极层还具有排汗区，排汗区与各检测区分别通过排液流道连通。
14.作为优选方案，相邻检测区之间设有一个排汗区，并与其通过排液流道连通。
15.作为优选方案，所述排液流道与其对应的检测区的接口处设有疏水阀。
16.作为优选方案，所述绝缘层具有对应于电极层的排汗区设置的排汗孔。
17.作为优选方案，所述进汗孔、集汗区、进液流道、检测区、排液流道、排汗区构成微流控通道。
18.作为优选方案，所述可溶性微针为透明质酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、硫酸软骨素或羟丙甲纤维素。
19.作为优选方案，所述刺激汗液分泌的药物为卡巴胆碱或毛果芸香碱。
20.本发明与现有技术相比，有益效果是：
21.本发明的柔性可穿戴汗液贴片，通过深入皮下，微针分解融化后，药物会被释放刺激汗液产生；因为外围做了封闭式处理(即贴片外壳将其他层结构封闭在其内部)，因此汗液在毛细作用下会通过进汗孔流至电极层的集汗区；在集汗区，汗液会通过不同进液流道分配到不同检测区进行反应；为了避免汗液堆积和蒸发，设计了疏水阀和排汗通道；当检测区中的汗液达到一定量后，才能突破疏水阀的阻力汇集到排汗区。汗液与检测电极中修饰的物质反应后，会产生相应的电信号，检测电极的导线通过绝缘层(起隔水和信号干扰的作用)的导线孔连接至柔性电路层，汗液也能通过绝缘层的排汗孔进行排出；在柔性电路层中会将信号进行处理，通过nfc模块发送到手机app，同时通过nfc模块用手机给柔性可穿戴汗液贴片的整个系统进行供电，因为集成ph、温度等电极，能对检测结果进行补偿，提高其精确性。
附图说明
22.图1是本发明实施例1的柔性可穿戴汗液贴片的组成简易图；
23.图2是本发明实施例1的柔性可穿戴汗液贴片的爆炸图；
24.图3是本发明实施例1的微针层的结构示意图；
25.图4是本发明实施例1的电极层的结构示意图。
具体实施方式
26.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，并获得其他的实施方式。
27.实施例1：
28.如图1-2所示，本实施例的柔性可穿戴汗液贴片，包括自上而下依次叠设的贴片外壳1、柔性电路层2、绝缘层3、电极层6和微针层8，微针层8的底部具有可溶性微针9。
29.如图3所示，可溶性微针9包括基体91和包裹在基体内的刺激汗液分泌的药物92。基体91为透明质酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、硫酸软骨素或羟丙甲纤维素，根据实际应用需求进行确定；另外，本实施例的刺激汗液分泌的药物可采用卡巴胆碱、毛果芸香碱等现有常用的刺激汗液分泌的药物。本实施例的可溶性微针的长度为400-600μm，微针底座直径为250-350μm，微针顶部直径为5-20μm。
30.本实施例的微针层8上具有位于可溶性微针9背部的进汗孔7，进汗孔7贯通微针层8以与电极层6连通。
31.具体地，如图4所示，电极层6具有集汗区61及其周向分布的五个检测区62(检测区的数量不限于五个，具体可根据实际应用需求进行确定)，集汗区61与各检测区62分别通过进液流道63连通；检测区62设置检测电极，检测电极包括ph电极(简称ph)、乳酸电极(简称lactate)、葡萄糖电极(简称glucose)、温度电极(简称temp)和参比电极(简称re)，用于对汗液的生理参数进行检测。
32.本实施例的电极层6还具有排汗区64，排汗区64与各检测区62分别通过排液流道65连通。其中，相邻检测区之间设有一个排汗区64，并与其通过排液流道65连通。另外，排液
流道65与其对应的检测区62的接口处设有疏水阀66，当检测区中汗液达到一定量时，才会导致气液界面的压力超过疏水阀所能承受的最大压力时，汗液才能通过疏水阀流至排汗区64。
33.上述的进汗孔、集汗区、进液流道、检测区、排液流道、排汗区构成微流控通道。本实施例利用微流控通道和疏水阀可以很好的控制汗液流速，提高汗液的利用率和避免汗液堆积。
34.本实施例的绝缘层3具有对应于电极层的排汗区64设置的排汗孔4，以便及时将汗液排出。
35.本实施例的电极层的各检测电极分别贯穿绝缘层的导线孔、柔性电路层的导线孔5与柔性电路层2电连接。
36.本实施例的柔性可穿戴汗液贴片，通过深入皮下10，微针分解融化后，药物会被释放刺激汗液产生，便于后续的检测。
37.本实施例的柔性可穿戴汗液贴片的直径为5-8cm，进汗孔的直径1.5-2.5mm，排汗孔的直径1-2mm，集汗区的直径为5-8mm，进液流道的直径为0.2-0.3mm，检测区的直径为2-4mm，排液流道的直径为0.2-0.3mm，排汗区的直径为1-2mm。
38.实施例2：
39.本实施例的柔性可穿戴汗液贴片与实施例1的不同之处在于：
40.在微针层的进汗孔修饰有掺杂信号放大材料，如碳纳米管、金纳米粒子等，可以有效增加反应面积和导电性能从而放大信号，提升电极检测的精度。
41.其他结构可以参考实施例1。
42.以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，包括自下而上依次叠设的微针层、电极层、绝缘层、柔性电路层、贴片外壳，微针层的底部具有可溶性微针，可溶性微针内包覆有刺激汗液分泌的药物；所述微针层上具有位于可溶性微针背部的进汗孔，进汗孔贯通微针层以与电极层连通；所述电极层具有检测电极，用于对汗液进行检测；所述电极层的电极贯穿绝缘层的导线孔与柔性电路层电连接。2.根据权利要求1所述的柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，所述电极层具有集汗区及其周向分布的数个检测区，集汗区与各检测区分别通过进液流道连通；检测区设置检测电极。3.根据权利要求2所述的柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，所述检测电极包括ph电极、乳酸电极、葡萄糖电极、温度电极和参比电极。4.根据权利要求2所述的柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，所述电极层还具有排汗区，排汗区与各检测区分别通过排液流道连通。5.根据权利要求4所述的柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，相邻检测区之间设有一个排汗区，并与其通过排液流道连通。6.根据权利要求4或5所述的柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，所述排液流道与其对应的检测区的接口处设有疏水阀。7.根据权利要求4或5所述的柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，所述绝缘层具有对应于电极层的排汗区设置的排汗孔。8.根据权利要求4或5所述的柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，所述进汗孔、集汗区、进液流道、检测区、排液流道、排汗区构成微流控通道。9.根据权利要求1-5任一项所述的柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，所述可溶性微针为透明质酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、硫酸软骨素或羟丙甲纤维素。10.根据权利要求1-5任一项所述的柔性可穿戴汗液贴片，其特征在于，所述刺激汗液分泌的药物为卡巴胆碱或毛果芸香碱。

技术总结
本发明属于功能贴片技术领域，具体涉及一种柔性可穿戴汗液贴片，包括自下而上依次叠设的微针层、电极层、绝缘层、柔性电路层、贴片外壳，微针层的底部具有可溶性微针，可溶性微针内包覆有刺激汗液分泌的药物；所述微针层上具有位于可溶性微针背部的进汗孔，进汗孔贯通微针层以与电极层连通；所述电极层具有检测电极，用于对汗液进行检测；所述电极层的电极贯穿绝缘层的导线孔与柔性电路层电连接。本发明的柔性可穿戴汗液贴片，通过深入皮下，微针分解融化后，药物会被释放刺激汗液产生，进而通过检测电极进行汗液生理参数的检测。过检测电极进行汗液生理参数的检测。过检测电极进行汗液生理参数的检测。


技术研发人员：李杜娟 李文辉 董林玺 樊凯 杨伟煌 王高峰
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/7/25