[发明专利]汗液传感器及其制备方法

说明书

本申请涉及一种汗液传感器，包括多孔疏水层、电极层与多孔亲水层，多孔疏水层、电极层及多孔亲水层依次层叠设置，多孔疏水层用于接触体表，使得汗液透过多孔疏水层向多孔亲水层定向输送以经过电极层进行检测。本申请利用多孔疏水层与多孔亲水层之间形成的润湿性梯度，使得汗液可以在传感器内部定向传输，有效解决汗液难收集、难传输、易混合污染的问题。

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，具体涉及一种汗液传感器及其制备方法。

背景技术

可穿戴生物传感器可实现人体多种指标的连续、无创检测，在现代医疗中扮演着越来越重要的角色。汗液作为一种生物流体，含有丰富的生物标记物可用于监测生理状态和诊断相关疾病，同时由于汗液由体表的汗腺产生而便于无创收集，已在移动健康诊断、运动监测等领域有了广泛应用。目前，国内外研究者围绕可穿戴汗液传感器开展了许多的工作，并取得了一系列成果，但多数的可穿戴汗液传感器都面临汗液难以快速收集、传输困难以及新旧汗液混合造成信号干扰等问题，导致无法得到准确的汗液检测结果。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供一种汗液传感器及其制备方法，可以有效解决汗液难收集、难传输、易混合污染的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种汗液传感器，包括多孔疏水层、电极层与多孔亲水层，所述多孔疏水层、所述电极层及所述多孔亲水层依次层叠设置，所述多孔疏水层用于接触体表，使得汗液透过所述多孔疏水层向所述多孔亲水层定向输送以经过所述电极层进行检测。

其中，所述电极层设有沿厚度方向贯穿所述电极层的多个通孔，进入所述电极层的汗液经所述多个通孔向所述多孔亲水层输送。

其中，所述电极层包括第一电极与第二电极，所述第一电极与第二电极上均设有所述多个通孔。

其中，所述电极层中的电极表面具有与汗液检测成分对应的修饰材料。

其中，所述多孔疏水层与所述多孔亲水层均为静电纺丝纳米纤维膜。

其中，所述多孔疏水层的平均孔径大于所述多孔亲水层的平均孔径，所述多孔疏水层的厚度小于所述多孔亲水层的厚度。

本申请还提供一种汗液传感器的制备方法，包括：

a.提供多孔亲水层与电极层；

b.将所述电极层贴附于所述多孔亲水层的一侧表面；

c.在所述电极层的背向所述多孔亲水层的一侧形成多孔疏水层，得到所述汗液传感器，其中，所述多孔疏水层用于接触体表，以使汗液透过所述多孔疏水层向所述电极层及所述多孔亲水层定向输送。

其中，所述步骤a中，提供多孔亲水层的过程，包括：

提供亲水型聚合物；

通过第一静电纺丝工艺将所述亲水型聚合物纺制形成纳米纤维膜，得到所述多孔亲水层。

其中，所述步骤a中，提供电极层的过程，包括：

提供基底层；

在所述基底层上形成第一图案化金属层，所述第一图案化金属层包括第一电极图案与第二电极图案，所述第一电极图案与所述第二电极图案分别包括多个通孔；

在所述第一图案化金属层上形成封装层；

除去所述封装层的覆盖所述第一电极图案与所述第二电极图案的部分，以及除去所述基底层的与所述多个通孔对应的部分；

在所述第一电极图案或所述第二电极图案上形成第二图案化金属层，所述第二图案化金属层的图案与下方的电极图案一致，使得未覆盖所述第二图案化金属层的电极图案对应为第一电极，覆盖所述第二图案化金属层的电极图案对应为第二电极；