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原文传递基于多传感器像素阵列的无创血糖检测装置

专利名称：	基于多传感器像素阵列的无创血糖检测装置
摘要：	本发明涉及无创血糖检测。根据一示例性实施例，一种无创血糖检测装置可包括多个传感器像素的阵列，每个传感器像素包括提取电极和检测电极，提取电极用于通过反向离子渗透经用户皮肤提取葡萄糖，检测电极用于通过电化学方法检测所提取的葡萄糖的浓度，其中，所述多个传感器像素的阵列配置为当贴附在用户皮肤表面上时，至少一个传感器像素覆盖用户皮肤的至少一个毛囊并且通过其提取和检测葡萄糖。本发明的血糖检测设备结构简单，并且能够针对毛囊来进行血糖提取和检测，显著提高了经皮血糖提取和检测效率，并且大大地改善了血糖检测过程的信噪比，从而在不需要额外校准操作的情况下，实现了精确的血糖检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	潘新宇
发明人：	潘新宇
专利状态：	有效
申请日期：	2018-04-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-29T00:00:00+0800
申请号：	CN201810336858.3
公开号：	CN110389163A
代理机构：	北京市正见永申律师事务所
代理人：	黄小临;冯玉清
分类号：	G01N27/327(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	100190 北京市海淀区中关村南三街8号D楼DB36房间
主权项：	1.一种无创血糖检测装置，包括多个传感器像素的阵列，每个传感器像素包括：提取电极，用于通过反向离子渗透经用户皮肤提取葡萄糖；以及检测电极，用于通过电化学方法检测所提取的葡萄糖的浓度，其中，所述多个传感器像素的阵列配置为当贴附在用户皮肤表面上时，至少一个传感器像素覆盖用户皮肤的至少一个毛囊并且通过其提取和检测葡萄糖。 2.根据权利要求1所述的无创血糖检测装置，还包括用于支承所述多个传感器像素的阵列的衬底。 3.根据权利要求2所述的无创血糖检测装置，其中，所述衬底是柔性衬底。 4.根据权利要求1所述的无创血糖检测装置，其中，所述提取电极包括阳极和阴极，其用于在用户皮肤中形成反向离子渗透通道以提取葡萄糖。 5.根据权利要求4所述的无创血糖检测装置，其中，所述检测电极包括参考电极、工作电极和对电极，其通过电化学反应来检测所提取的葡萄糖的浓度。 6.根据权利要求5所述的无创血糖检测装置，其中，所述阴极和所述对电极是同一电极。 7.根据权利要求5所述的无创血糖检测装置，其中，所述阳极包括Ag，所述阴极、所述参考电极和所述对电极每个都包括Ag/AgCl。 8.根据权利要求1所述的无创血糖检测装置，其中，两个相邻传感器像素的提取电极分别用作阳极和阴极，用于在用户皮肤中形成反向离子渗透通道以提取葡萄糖。 9.根据权利要求8所述的无创血糖检测装置，其中，所述检测电极包括参考电极、工作电极和对电极，其通过电化学反应来检测所提取的葡萄糖的浓度。 10.根据权利要求9所述的无创血糖检测装置，其中，所述提取电极和所述对电极是同一电极。 11.根据权利要求9所述的无创血糖检测装置，其中，所述提取电极、所述参考电极和所述对电极每个都包括Ag/AgCl。 12.根据权利要求5或9所述的无创血糖检测装置，其中，所述工作电极包括：贵金属层；设置在所述贵金属层上的催化剂层；以及设置在所述催化剂层上的葡萄糖氧化酶层，所述葡萄糖氧化酶层催化所提取的葡萄糖的氧化反应以生成过氧化氢，所述催化剂层催化过氧化氢的分解以产生反应电流。 13.根据权利要求5或9所述的无创血糖检测装置，其中，所述工作电极包括：具有贵金属纳米颗粒的石墨烯层；以及设置在所述石墨烯层上的葡萄糖氧化酶层，所述葡萄糖氧化酶层催化所提取的葡萄糖的氧化反应以生成过氧化氢，所述贵金属纳米颗粒层催化过氧化氢的分解以产生反应电流。 14.根据权利要求5或9所述的无创血糖检测装置，其中，所述工作电极包括过渡金属氧化物层。 15.根据权利要求14所述的无创血糖检测装置，其中，所述过渡金属氧化物层包括过渡金属氧化物的复合物。 16.根据权利要求15所述的无创血糖检测装置，其中，所述过渡金属氧化物的复合物包括氧化镍、氧化锡和氧化铟。 17.根据权利要求14所述的无创血糖检测装置，其中，所述过渡金属氧化物层具有多孔结构。 18.根据权利要求1所述的无创血糖检测装置，其中，所述多个传感器像素的阵列配置为当贴附在用户皮肤表面上时，至少一个传感器像素的检测电极覆盖用户皮肤的至少一个毛囊。 19.根据权利要求5或9所述的无创血糖检测装置，其中，所述多个传感器像素的阵列配置为当贴附在用户皮肤表面上时，至少一个传感器像素的检测电极的工作电极覆盖用户皮肤的至少一个毛囊。 20.根据权利要求5或9所述的无创血糖检测装置，其中，在每个传感器像素中，所述工作电极的面积大于任一其他电极的面积。 21.根据权利要求1所述的无创血糖检测装置，其中，所述多个传感器像素的阵列配置为其中每个传感器像素的面积在1mm2到80mm2之间，优选地在2mm2到50mm2之间，更优选地在3mm2到20mm2之间，再优选地在4mm2到9mm2之间。 22.根据权利要求1所述的无创血糖检测装置，其中，所述多个传感器像素的阵列配置为矩阵图案、蜂窝图案或同心圆图案。 23.根据权利要求1所述的无创血糖检测装置，其中，所述多个传感器像素的阵列配置为包括至少4个传感器像素，优选地至少16个传感器像素，更优选地至少36个传感器像素，再优选地至少64个传感器像素。 24.根据权利要求1所述的无创血糖检测装置，还包括：数据处理单元，用于对每个传感器像素检测所提取的葡萄糖的浓度时产生的检测信号进行处理，以确定所提取的葡萄糖的浓度。 25.根据权利要求24所述的无创血糖检测装置，其中，所述数据处理单元包括存储器，所述存储器中存储有定义葡萄糖浓度与检测电流之间的关系的校准曲线，所述数据处理单元利用所述校准曲线来计算所检测到的葡萄糖浓度。 26.根据权利要求24所述的无创血糖检测装置，其中，所述数据处理单元配置为从每个传感器像素提供的检测信号中确定有效的检测信号，所述有效的检测信号是覆盖至少一个毛囊的传感器像素产生的检测信号。 27.根据权利要求26所述的无创血糖检测装置，其中，所述数据处理单元还配置为选择产生有效的检测信号的传感器像素来重复进行葡萄糖的提取和检测。 28.根据权利要求24所述的无创血糖检测装置，其中，所述多个传感器像素的阵列配置为当贴附在用户皮肤表面上时，至少一个传感器像素覆盖用户皮肤的单个毛囊，所述数据处理单元配置为基于各个传感器像素提供的检测信号确定每个传感器像素覆盖的毛囊个数。
所属类别：	发明专利