[发明专利]一种用于汗液检测的可穿戴式生物传感器

说明书

本发明公开了一种用于汗液检测的可穿戴式生物传感器，包括乳酸感应电极、钠感应电极、参比电极和控制电极，所述乳酸感应电极通过在线基碳电极上包覆乳酸盐感应膜而成，所述钠感应电极通过在线基碳电极上包覆钠离子选择膜而成；所述线基碳电极通过对棉线进行处理获得。本发明中的生物传感器可集成在织物上，便于检测汗液中的乳酸盐和钠盐，可与肌肤接触，体积小，方便穿戴，安全健康。

技术领域

本发明涉及生物传感器技术领域，具体涉及一种用于汗液检测的可穿戴式生物传感器。

背景技术

非侵入式可穿戴传感器为持续测量人体物理、化学和生物信息提供了一个非常有效的途径，其对于监测人体的生理状况、标记和预测疾病风险具有非常重要的价值。市面上可穿戴传感器能够追踪一个人的身体活动，如心率、血压、心电图和皮肤温度，但无法通过生化信号了解用户的健康状况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种于汗液检测的可穿戴式生物传感器，其可集成在织物上，便于检测汗液中的乳酸盐和钠盐，可与肌肤接触，体积小，方便穿戴，安全健康。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种线基碳电极的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、使用PDMS对棉线做预处理，加热固化获得疏水棉线；

步骤二、通过滚印法在所述疏水棉线上滚印碳墨，获得包覆有碳涂层的棉线，其中，留有一段不做碳墨滚印处理的裸棉线端；

步骤三、在所述包覆有碳涂层的棉线上生长氧化锌纳米线，获得具有氧化锌纳米线涂层的棉线；

步骤四、在所述裸棉线端滚印银墨以实现与碳墨电性连接。

作为优选的，所述步骤一具体包括：将棉线浸涂至未固化的PDMS溶液中，取出并在90℃下烘烤6小时。

作为优选的，所述步骤二中“通过滚印法在所述疏水棉线上滚印碳墨，获得包覆有碳涂层的棉线”，具体包括：

通过滚印法在所述疏水棉线上滚印碳墨并使用热板晾干；

再次在所述疏水棉线上滚印碳墨并晾干，在疏水棉线上获得均匀的碳涂层；

使用去离子水洗涤滚印有碳墨的棉线，并在室温下干燥。

作为优选的，所述步骤三具体包括：

制备氧化锌胶体播种溶液；

将所述包覆有碳涂层的棉线浸涂在纳米氧化锌胶体播种溶液中，取出并干燥，重复浸涂，获得具有氧化锌涂层的棉线；

制备纳米氧化锌成长液；

将所述具有氧化锌涂层的棉线放入纳米氧化锌成长液中生长纳米氧化锌，获得具有纳米氧化锌涂层的棉线；

取出具有纳米氧化锌涂层的棉线，用去离子水清洗并干燥。

本发明公开了一种线基碳电极，基于上述的线基碳电极的制备方法制备获得。

本发明公开了一种乳酸感应电极的制备方法，基于上述的线基碳电极，在所述线基碳电极上包覆乳酸盐感应膜。

作为优选的，所述“在所述线基碳电极上包覆乳酸盐感应膜”，包括以下步骤：

通过全氟磺酸溶液和四硫富戊溶液混合获得氟磺酸-四硫富戊溶液；

将线基碳电极浸涂在氟磺酸-四硫富戊溶液中以使得线基碳电极上包覆氟磺酸-四硫富戊反应膜；

在氟磺酸-四硫富戊反应膜上依次包覆乳酸氧化酶和壳聚糖；

将包覆有壳聚糖的线基碳电极与戊二醛蒸汽在密封室中交联。