[发明专利]一种汗液微流控贴片及其可视化模型和制备方法

说明书

本发明公开了一种汗液微流控贴片及其可视化模型和制备方法，所述可视化模型以汗液中与生理指数相关的特征数据作为输入变量，建立与微流控贴片刻度的相关性模型。该模型具有结构简单，兼容性强和相关数据获取容易等优点。所述汗液微流控贴片由粘附层、微流控主层、刻度层和封装层组成，结构简单，无需外接电源，可满足快速检测和准确读数要求。所述制备方法将色素及检测剂预先涂覆于微流控主层上，待溶液完全干燥后进行封装即得。该制备方法工艺简单，生产成本低，无需额外投资，适合连续性工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种汗液微流控贴片，具体涉及一种汗液微流控贴片及其可视化模型和制备方法，属于新型医疗领域。

背景技术

目前人们对人体生理标志物与个人的身体健康状态之间的联系关注度越来越大，由于人体汗液含有丰富的电解质、代谢物、蛋白质、激素和外源性物质,这些生物标志物浓度的存在或变化会影响或预测疾病的发生率，其相关的分析检测技术能以非入侵方式收集并检测，已成为人体生物标志物水平及健康状况分析的重要手段。例如：人体汗液中的皮质醇被认为与重度抑郁症、应激障碍有关，汗液中细胞因子的存在对于检测人体炎症情况具有很大意义，氯离子浓度可以检测婴儿是否患有囊性纤维化病，钠离子浓度可以反应人体电解质的水平和低钠血症发生的几率，葡萄糖浓度可以反应人体的血糖水平等。市场上所发售的可穿戴设备，例如智能手表和智能手环，能对人体的各种生理标志物进行监控，但是这些可穿戴设备由刚性的材料组成，这在一定程度上会让用户产生不适感，并且限制了设备只能在手腕使用，并且电子设备在成本上也是居高不下。为了对人体汗液生理标志物进行检测，国内外的研究者们做了很多的工作。有报道研究人员设计了一种柔性的可穿戴贴片，通过集成包括钾离子、钠离子、葡萄糖、乳酸等电化学检测单元，实现了实时的人体汗液成分监测，然而电化学检测汗液成分的方法需要复杂的数据采集和传输模块，故而增加了工艺难度和成本。特别是，最近发展的可穿戴微流控贴片，大多采用比色法对汗液氯离子、pH、葡萄糖、乳酸进行检测，但是该方法需要借助图像采集设备并依靠于光照条件，且无法用户直接精确读数。由于人体体表汗液的分泌具有不连续性，使其收集与分析具有不可控、易蒸发和易污染等缺点，而传统的距离法检测需要每次定量给液，因此不能应用于汗液的可穿戴即时检测中。因此，开发一种成本低廉，能实现高通量、多时段、可视化检测，并即时预警的汗液检测贴片势在必行。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的第一个目的在于提供一种汗液微流控贴片，该贴片由粘附层、微流控主层、刻度层和封装层组成。该贴片结构简单，便于使用，无需外接电源，可满足快速检测和准确读数要求。

本发明的第二个目的在于提供一种汗液微流控贴片的可视化模型，该模型以汗液中与生理指数相关的特征数据作为输入变量，建立与微流控贴片刻度的相关性模型。该模型结构简单，兼容性强，相关数据获取容易，可以快速、准确的分析实现汗液成分并进行可视化显示。

本发明的第三个目的在于提供一种汗液微流控贴片的制备方法，该方法将色素及检测剂预先涂覆于微流控主层上，待溶液完全干燥后进行封装即得。该制备方法工艺简单，生产成本低，无需额外投资，适合连续性工业化生产。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种汗液微流控贴片的可视化模型，包括以下步骤：

步骤1)：获取汗液中与生理指数相关的特征数据；

步骤2)：对汗液中与生理指数相关的特征数据进行降噪和预处理；

步骤3)：获取生理指数与微流控贴片刻度的相关性数据

步骤4)：建立汗液中与生理指数相关的特征数据与微流控贴片刻度间的可视化模型；

步骤5)：对步骤4)所得模型进行性能检测及参数优化。

本发明提取汗液成分中与生理指数相关的特征数据，以生理指数作为桥梁，建立汗液与微流控贴片刻度之间的可视化模型，该模型可以快速、准确的分析汗液中的成分，并将这些成分可视化显示出来，模型回归性好，准确度高，误差精度在1％以下。