[发明专利]体表汗液收集存储微流控芯片

说明书

本发明公开了一种体表汗液收集存储微流控芯片，包括至少一个进液口、至少一个出液口；所述进液口、出液口之间通过主通道连通；所述主通道与多个储液池连通；每个所述储液池上均开设有出口；其特征在于，所述进液口与所述主通道之间通过特斯拉单向阀连通；所述特斯拉单向阀的多组回流连接通道分别位于主通道的两侧，且与所述主通道连通。本发明采用主通道侧边汗液收集腔室的设计，通过吸水性材料将汗液引入腔室，待吸汗饱和后汗液只会沿着出口方向流出至不具有汗液贮存功能的新鲜汗液储液池中，而不会干扰汗液收集腔室内的汗液。从而能够不采用任何机械活动部件而实现汗液的收集与存储，且能够同时对长时间存储的汗液以及新鲜的汗液同时进行分析。

技术领域

本发明涉及可穿戴式微流控芯片技术领域，特别是一种体表汗液收集存储微流控芯片。

背景技术

可穿戴式汗液传感器是一种无创的人体生理参数检测设备，近年来的研究呈现快速增长，促进了对个人健康状况的持续监测及早期疾病诊断。汗液传感器已经被广泛应用于汗液中的钠离子，钾离子以及葡萄糖乳酸等代谢产物的监测，传感信号的读取方式主要分为电化学、比色法以及光学监测方法。可穿戴式汗液传感器的成功实现的关键要求是获得足够多的汗液样品用于分析其中的分析物浓度，且需要避免由于环境蒸发、污染所造成的影响。需要实现实时连续地采样，并且实现样本的有效存储。

通常，体表汗液的收集通过滤纸、棉布等具有吸水性材料实现，但后续的汗液提取仍需要离心机等设备或者直接在这些具有吸水性材料的表面进行汗液分析，此过程极为不便且需要专业人员的操作。由于可穿戴式设备需适应人体穿戴的需求，需要尽可能微型化，穿戴舒适等特点，可穿戴式微流控设备很好的解决了这个问题，能够为个性化医疗诊断，运动状态分析以及军事应用提供可能性。

现有的体表汗液收集装置大多采用具有吸水性的材料或者直接将检测电极浸泡在出汗点，不能将液体进行长时间的保存，且由于大多与空气想接触，极易由于汗液蒸发，导致汗液中被检测物的浓度出现极大的误差。少数具有汗液收集存储功能的装置都采用极易损坏的活动机械部件对液体进行密封，限制了其作为可穿戴式装置反复使用的作用。大多数微流控汗液提取装置只具有汗液引流通道，而汗液与空气的接触有可能会造成汗液的蒸发，从而导致汗液中微量的被分析物的实际浓度与测试浓度相去甚远。而一些具有汗液存储功能的微流控腔室往往采用的都是含有运动部件的微阀等微型化元件，极易出现损坏和失灵，这使得微流控汗液提取储存芯片的可重复实用性大大降低。CN 108553129 A发明公开了一种便于操作的医学检验用的汗液收集器，然而其方案本质是一种汗液的收集容器，所收集的液体需要交由专业实验室进行分析，不具备可穿戴性，不能进行任何生物化学修饰，具有较多的机械部件，极易降低使用寿命，较大的尺寸不适用于与电化学检测、光学检测等设备构成微型化可穿戴式微流控体液成分分析装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种体表汗液收集存储微流控芯片，在无需任何运动部件的情况下，保证所收集液体不回流。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种体表汗液收集存储微流控芯片，包括至少一个进液口、至少一个出液口；所述进液口、出液口之间通过主通道连通；所述主通道与多个储液池连通；所述进液口与所述主通道之间通过特斯拉单向阀连通；所述特斯拉单向阀的多组回流连接通道分别位于主通道的两侧，且与所述主通道连通。

本发明在体表汗液收集芯片通道中通过引入特斯拉单向阀，在无需任何运动部件的情况下，保证所收集液体不回流。

优选地，所述回流通道宽度为200-400微米，较窄的回流通道能够有效地增加回流液体的压力，抑制已采集汗液的回流。

优选地，所述进液口宽度为1000-1500微米，较宽的进液口能够保障汗液流入顺畅。