[发明专利]一种汗液乳酸快速检测装置

说明书

本发明涉及医学检测技术领域，尤其涉及一种汗液乳酸快速检测装置，包括柔性衬底层、电极层、隔离层和电子监控层，柔性衬底层由多孔柔性材料制成，电极层包括对电极、工作电极、参比电极和反应腔，工作电极包括第二碳糊导线、碳糊电极Ⅲ和反应电极，反应电极包括氧化酶层和三维石墨烯复合材料层，三维石墨烯复合材料是将纳米TiO₂均匀分散于石墨烯上制成，三维石墨烯复合材料层具有空心微球网络结构，孔径分布在20nm～40nm，比表面积1500m²/g～1650m²/g，隔离层粘贴在绝缘层上，电子监控层包括电压控制单元、电流测量单元和数据整理单元。本发明的检测装置无需采血，可持续监控检测人体乳酸量，具有检测灵敏度较高，稳定性较强，携带方便等特点。

技术领域

本发明涉及医学检测技术领域，尤其涉及一种汗液乳酸快速检测装置。

背景技术

疲劳是一种非常复杂的生理和心理现象，它并非由单一的、明确的因素构成，目前对疲劳的定义也有很大的差异。一般来说，疲劳是劳动的结果，是劳动者在连续工作一段时间后，由于长时期的紧张的脑力或体力活动导致整个身体的机能降低。从生物医学理论上讲，劳动是能量消耗的过程，这个过程持续到一定程度，中枢神经系统将产生抑制作用，继中枢神经系统疲劳后，就是反射运动神经系统的疲劳，反映出动作的灵敏性降低，作业效率下降。长时间强度运动中，肌肉在不断地运动，然后不断地消耗能量和脂肪，加快人体体液循环和代谢过程，此时，血液不能足够快地向肌肉供应氧气，不能满足肌肉收缩的高能量需求，一旦可用的氧气耗尽，运动中的肌肉就会发酵产生乳酸，同时也会通过汗腺排出大量汗液，通过汗液蒸发为机体散热和维持机体热平衡。

曾对汗液成分进行了分析检测，不少文献中记载运动过程中产生的乳酸，少部分会随着汗液排出，且随着运动时间的延长，乳酸在汗液中的浓度比例就越大。另外，奥博尼基于生物力学的理论作了进一步的分析，由于乳酸分解后会产生液体，滞留在肌肉组织中未被血液带走，使肌肉肿胀，进而压迫肌肉间血管，使得肌肉供血越发不足。倘若在紧张活动之后，能够及时休息，液体就会被带走；若休息不充分，继续活动又会促使液体增加。若在一段时间内持续使用某一块肌肉，肌肉间液体积累过多而使肌肉肿胀严重，结果是肌肉内纤维物质的形成，这将影响肌肉的正常收缩，甚至造成永久性损伤。2014年7期的《青海教育》刊登了一篇名为“乳酸堆积导致疲劳的机理与消除”，其中，记载了“在进行大强度运动时，肌细胞中由于乳酸积累导致人体PH值下降，酶的活性收到抑制，从而导致糖酵解和脂肪代谢减缓或中断，供能系统被破坏，产生疲劳”。因此，可以通过检测乳酸来分析判断疲劳程度，体育界(运动医学)中为了判断个性化的体内乳酸代谢状态，科学选拔体育人才，会在运动中进行多采点间隔性乳酸测定，为科学合理的强度训练提供重要依据。

目前，乳酸的测定方法常用的有化学法和酶法，化学法准确性较差，操作繁杂，检测效率较低；酶法有脱氢酶法和氧化酶法，脱氢酶法又包括紫外法和偶联四氮唑盐的比色法，也存在诸多问题，例如用乳酸脱氢酶将乳酸氧化成丙酮酸的同时NAD还原成NADH，需要偶联ALT和谷氨酸将底物丙酮酸除去以加速反应，或偶联PMS和NBT用比色测定，但反应无终点，较难判定；氧化酶法灵敏度较高，精确度也较高，但是该方法存在的问题是需要大型血液生化分析仪或紫外分光光度计等特殊装置，需要采集指尖血测定乳酸含量，设备成本较高，检测时间较长，还会给检测者带来痛苦，检测极为不方便，无法满足人们即时检测体内乳酸含量变化的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种汗液乳酸快速检测装置，其无需采血，可持续监控检测人体乳酸量，具有检测灵敏度较高，稳定性较强，携带方便等特点。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：