[发明专利]一种人体汗液实时监测传感系统

说明书

本发明公开了一种人体汗液实时监测传感系统，包括贴附于人体皮肤的柔性可延展传感芯片阵列，传感芯片设置有多个，多个传感芯片通过柔性电路并联，传感芯片包括纳米金工作电极、Ag/AgCl参比电极以及连接工作电极和参比电极的多层石墨烯碳纳米管微孔管道，反应物附着于微孔管道内壁，反应物与每个传感芯片检测的成分对应，多层石墨烯碳纳米管微孔管道具有延展性，贴附于皮肤时不影响皮肤的运动，同时汗液流经微孔管道时与管道内壁的反应物发生反应，从而产生电流或电压信号，根据监测的信号判断汗液中各成分情况进而对人体健康状况进行判断，对可能出现的疾病进行预警，为临床诊疗提供医疗级的信息。

技术领域

本发明涉及人体生命体征监测技术领域，具体涉及一种人体汗液实时监测传感系统。

背景技术

医学上能够反映人体健康状况的参数主要有心率、脉搏、血压、体温、呼吸等，这些参数是主要反映了人体表观的生命现象，被称为生命体征参数。对于人体深层次的健康状况和疾病诊断，通常需要采集更多的参数，比如血氧、血糖、电解质、代谢物等，这些检查参数目前只能在医院检验科通过采集血液样本、利用大型生化分析仪器设备对血液样本进行生化分析而获得。传统的心率、脉搏、体温、呼吸目前都已经可以做到可穿戴的实时监测，每个参数都有相应的非常成熟的传感器芯片模块，这些生命体征参数的监测原理大多是基于光电或振动等物理效应，无法做到精准监测人体深层次健康状况与疾病诊断信息，因为后者基于的原理是从分子层面进行的生物电或电化学反应，目前只能在大型专用检验仪器设备上进行。

随着科技的飞速发展，移动医疗逐步具备了移动互联网等基础设施条件，而缺乏能够达到医疗级应用水准以及能够满足医学上疾病诊断级别需求的生化传感芯片，目前基于物理原理的心率、脉搏等传感器已远不能满足移动医疗的应用需求。在健康中国的建设实践中，解决这一问题，提高人民大众每一个人的健康水平显得尤为迫切。要想对人体深层次健康信息进行监测，就必须寻找一种血液检验的替代方法，既可以穿戴在人体上实时获取生理参数指标，又能够无创获取检验的体液样本。在人体的细胞外液中，能够实现这一目的的只有汗液。汗液中含有的电解质、代谢物、营养物等成分同血液一样，能够从分子层面精准地反映人体的健康状况，结合疾病模型，对可能发生的疾病或危险进行预警。汗液也容易获取，能够实现无创而又连续的获取。除了应用于普通人体的健康状况监测以外，在一些特殊行业的作业人员，比如军事、深水作业、航空航天等领域，也需要对作业人员的身体健康状况进行实时监测。目前市场上大多数的可穿戴生命体征监测产品都属于消费类电子产品，与临床医疗级的应用相差甚远。目前所采用的基于物理原理的生命体征监测传感器只能监测表观的生命体征参数，而无法获取人体深层次的健康状况信息和疾病诊断信息。而作为临床诊疗金标准的血液检测必须是有创或微创，必须依靠医院检验科的大型仪器设备才能进行，这就导致了通过血液检测根本无法实现可穿戴的实时监测目的。而汗液作为与血液一样的可以作为临床金标准检测的一种体液，是唯一能够实现人体深层次生理参数的实时精准监测的样本。但其从本质上还是硅基电子材料，是可以弯曲的刚性器件，无法做到检测芯片任意延展，同时检测的成分较少，无法满足健康监测需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种人体汗液实时监测传感系统，通过在传感芯片中多层微孔管道内设置反应物，汗液流经微孔管道时与管道内壁的反应物发生反应，从而产生电流或电压信号，根据监测的信号判断汗液中各成分情况进而对人体健康状况进行判断，对可能出现的疾病进行预警，为临床诊疗提供医疗级的信息。