[发明专利]一种生物蛋白柔性皮肤贴服式电极及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生物蛋白柔性皮肤贴服式电极及其制备方法，该制备方法包括：S1、制备塑化生物蛋白溶液；S2、在预设模板表面涂覆塑化生物蛋白溶液，通过固化干燥制备出第一塑化生物蛋白膜；S3、制备掩膜板，将掩膜板贴合在第一塑化生物蛋白膜上；S4、在已贴合第一塑化生物蛋白膜的掩膜板的表面涂覆导体浆液，通过固化干燥制备出第二塑化生物蛋白膜，第二塑化生物蛋白膜具有电极结构；S5、分离第二塑化生物蛋白膜，通过裁剪和封装制备出生物蛋白柔性皮肤贴服式电极；本发明中电极由人体生物兼容材料组成，不会造成免疫反应，且可牢固贴附于人体表面采集人体表面电生理与化学信号，进而监测人体生理状态的实时变化情况。

技术领域

本发明涉及植入式医疗发电机技术领域，特别是涉及一种生物蛋白柔性皮肤贴服式电极及其制备方法。

背景技术

目前，市场上出现的电极片，多为皮肤粘附式电极片，其主要的作用用于肌电和心电采集，皮肤粘附式电极片的主要结构和原理为：金属固体电极(约5mm—1cm厚)，通过导电离子凝胶直接粘贴于皮肤上，电极四周通过类似膏药的粘性纱布与周围皮肤固定；皮肤电生理信号在皮肤表层与电极之间形成局部微电场，从而可以被外部电子设备采集并测量。

但是，现有的皮肤粘附式电极片存在一定的缺点或不足：一电极贴片直径约5-10cm，且只能作为一个电极，而测量皮肤生理电信号需要2到3个电极形成回路，即需要2到3个贴片，整体覆盖面积过大；由于金属固体电极厚度过大，单一电极贴服于皮肤后必须依靠粘性纱布进行固定，严重限制人体运动幅度与使用舒适性，且揭下时极易造成痛感甚至损伤，因此此类电极也无法应用于伤口或敏感皮肤组织，毛发过重区域，和易出汗皮肤表面。此类电极所用材料生物兼容性有限，且不是绿色环保生物可降解材料，因此一次性使用过后会造成潜在环境污染。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种生物蛋白柔性皮肤贴服式电极及其制备方法，电极由人体生物兼容材料组成，接触人体皮肤后不会造成免疫反应，同时与皮肤力学性质一致，可牢固贴附于人体表面采集人体表面电生理信号与化学信号，进而监测人体生理状态的实时变化情况。

为了解决上述问题，本发明提供了一种生物蛋白柔性皮肤贴服式电极的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备塑化生物蛋白溶液；

S2、在预设模板表面涂覆所述塑化生物蛋白溶液，通过固化干燥制备出第一塑化生物蛋白膜；

S3、制备掩膜板，将所述掩膜板贴合在所述第一塑化生物蛋白膜上；

S4、在已贴合第一塑化生物蛋白膜的所述掩膜板的表面涂覆导体浆液，通过固化干燥制备出第二塑化生物蛋白膜，所述第二塑化生物蛋白膜具有电极结构；

S5、分离所述第二塑化生物蛋白膜，通过裁剪和封装制备出生物蛋白柔性皮肤贴服式电极。

进一步地，在所述S1步骤中，所述塑化生物蛋白溶液通过将蚕丝蛋白、蜘蛛丝蛋白、节支弹性蛋白、甘油、氯化钙和去离子水按照预设比例制备而成，其中，所述甘油占据所述塑化生物蛋白溶液质量的5％～25％，所述氯化钙占据所述蛋白溶液质量的0.5％～3％，所述去离子水用于调节浓度，所述去离子水体积占所述蛋白溶液体积0％到50％。

进一步地，在所述S1步骤中，所述塑化生物蛋白溶液需要去除表面气泡，并且在第一预设温度下进行保存，所述第一预设温度为4℃。

进一步地，在所述S2步骤中，所述预设模板为聚二甲基硅氧烷模板、玻璃模板、特氟龙模板、聚乙烯模板或硅胶模板中一种。

进一步地，在所述S2步骤中，需要在恒温恒湿箱进行固化干燥制备所述第一塑化生物蛋白膜，所述固化干燥过程中环境温度为25℃、环境湿度为30％和干燥固化时间为12小时。

进一步地，在所述S3步骤中，所述掩膜板按照预设的电极图形进行制备。