[发明专利]一种可持续性检测葡萄糖浓度的MEMS传感器

说明书

本发明公开了一种可持续性检测葡萄糖浓度的MEMS传感器，包括结构相同且对称布置的上外壳和下外壳，上外壳和下外壳装配成一内设有中空腔室的整体；中空腔室相对的两端分别通过外壳上开设的入口孔即组织液入口和出口孔即组织液出口与外部连通；中空腔室内布置有将中空腔室分为三个独立空间的葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜，葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜平行于入口孔与出口孔组成的连线方向布置，葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜之间设有悬臂梁，悬臂梁上固定有坡莫合金和压电材料。本发明的传感器，结构简单，尺寸小；效率高，制造加工方便、成本低，便于集成化；葡萄糖只进行聚合作用，不消耗组织液中葡萄糖，结果准确，极具应用前景。

技术领域

本发明属于MEMS传感器技术领域，涉及一种葡萄糖检测用的MEMS传感器，特别涉及一种可持续性检测葡萄糖浓度的MEMS传感器。

背景技术

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病。通过重复的日常血糖测量来密切监测糖尿病治疗使得及时诊断和纠正有问题的血糖模式变得可能，这减少了糖尿病相关并发症的风险。持续的血糖监测使得最及时的检测不正常的血糖水平变成可能，现有的对血糖进行持续监测的设备一般为无创式和微创式。而无创装置依赖于经皮吸收的样本和对细胞间液的检测，通常来说精确性和依靠性有限。微创通过皮下植入装置使得直接和精确的提取细胞检验来检测血糖水平变得可能。现有的微创技术大多基于酶催化反应的电化学检测。如CN 201020606697.4公开了一种微创连续型葡萄糖监测传感器，包括一个针状式参考电极和至少一个针状式工作电极，工作电极包括导电层和酶膜层，虽然其能够实现对葡萄糖的连续监测，但由于其采用电化学检测，葡萄糖在检测中不可逆转地进行消耗，这可能改变组织中葡萄糖的平衡浓度，从而改变真实测得的葡萄糖水平，同时由电极活性化学物质所产生的过氧化氢也会引起检测结果的不准确性，此外其还存在尺寸较大、成本较高和难以集成化等缺陷。

因此，开发一种检测准确、尺寸较小、成本低廉且集成化好的微创连续型葡萄糖监测传感器极具现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电化学检测葡萄糖所引起的结果不准确，以及传统传感器尺寸较大、成本较高且难以集成化的缺陷，提供一种检测准确、尺寸较小、成本低廉且集成化好的微创连续型葡萄糖监测传感器，具体为一种可持续性检测葡萄糖浓度的MEMS传感器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可持续性检测葡萄糖浓度的MEMS传感器，包括结构相同且对称布置的上外壳和下外壳，所述上外壳和下外壳装配成一内设有中空腔室的整体；

所述中空腔室相对的两端分别通过外壳上开设的入口孔和出口孔与外部连通，所述入口孔为组织液入口，所述出口孔为组织液出口；

所述中空腔室内布置有将中空腔室分为三个独立空间的葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜，如葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜上下布置且葡萄糖上半透膜位于葡萄糖下半透膜上方，其中葡萄糖下半透膜以下即为下流道，葡萄糖上半透膜以上即为上流道，所述葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜平行于入口孔与出口孔组成的连线方向布置，所述葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜之间设有悬臂梁，所述悬臂梁上固定有坡莫合金和压电材料；

所述上外壳和下外壳装配成型的整体外设有磁场；

所述入口孔与出口孔通过中空腔室内葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜两侧的空间直接连通即入口孔与出口孔通过上、下流道连通，上下流道与葡萄糖上下半透膜之间的空间布置有葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜，上下流道内的溶液透过葡萄糖上半透膜和葡萄糖下半透膜后加入葡萄糖上下半透膜之间的空间内。

本发明的可持续性检测葡萄糖浓度的MEMS传感器，结构设计合理，整体结构简单，成本低廉，集成化好、尺寸较小且检测精度高，极具应用前景。

作为优选的技术方案：