傳感器平臺及製造該傳感器平臺的方法
2023-09-11 19:20:20
傳感器平臺及製造該傳感器平臺的方法
【專利摘要】本發明提供一種傳感器平臺和一種製造該傳感器平臺的方法。該傳感器平臺可包括：水凝膠片，包含網狀結構；電解質，被應用到網狀結構；以及多個電極，被設置在水凝膠片上。
【專利說明】傳感器平臺及製造該傳感器平臺的方法
[0001]本申請要求於2013年2月4日在韓國知識產權局提交的第10-2013-0012470號韓國專利申請的權益，出於各種目的通過引用將上述申請的全部公開內容包含於此。
【技術領域】
[0002]以下描述涉及一種傳感器平臺及一種製造該傳感器平臺的方法。
【背景技術】
[0003]諸如心電圖(ECG)、肌電圖(EMG)、腦電圖(EEG)、眼電圖(EOG)和皮膚電反應(GSR)信號的生物電信號反映了對象的健康和體質信息。正在開發新的技術來測量、分析生物電信號以及將生物電信號應用到疾病管理和健康管理。由於在人體中電解質的存在，使得包括ECG信號的所有生物電信號通過身體中的離子的流動(也稱作離子流)被傳送和攜帶。因此，利用外部電子裝置測量生物電信號涉及將離子流轉化為電子流。當從離子流轉化為電子流的過程中發生電化學反應時，由於在電極-電解質界面處的電荷交換阻力較低，所以可減小跨過界面的電勢降，具有更高保真度的生物電信號可被傳遞到外部測量裝置，並且可增大信噪比(SNR)。具有低的電荷交換阻力的電極被稱為不可極化電極，並且常見示例為銀-氯化銀電極。
[0004]通常，利用附著到身體表面的兩個或更多的電極來準確測量生物電信號，並通過將所需數量的電極附著到身體表面來測量生物電信號。
【發明內容】
[0005]提供本
【發明內容】
，用於以簡化的形式介紹發明構思的選擇，發明構思在下面的詳細描述中進一步描述。本
【發明內容】
並非意圖確定所要求保護的主題的關鍵特徵或必要特徵，也不意圖用來幫助確定所要求保護的主題的範圍。
[0006]在一個總體方面，提供了一種傳感器平臺，所述傳感器平臺包括:水凝膠片，包括網狀結構；電解質，被應用到網狀結構；以及多個電極，被設置在水凝膠片上。
[0007]水凝膠片可具有各向異性的離子傳導性。
[0008]網狀結構可被構造為限制在相對於水凝膠片的平面水平的方向上的離子傳導。
[0009]水凝膠片與表面的粘著強度可為每平方釐米至少50克(g/cm2)。
[0010]襯件可支撐水凝膠片。
[0011]水凝膠片可被構造為允許在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上的離子傳導。
[0012]水凝膠片可由生物相容的聚合物的聚合而製備。
[0013]生物相容的聚合物可以是天然聚合物，並包括從由膠原、明膠、原纖維、藻酸、透明質酸、殼聚糖和葡聚糖組成的組中選出的至少一種。
[0014]生物相容的聚合物可以是合成聚合物，並包括從由聚乙二醇、聚甲基丙烯酸2-羥乙酯(PHEMA)、聚(甲基丙烯酸N，N-乙基氨基乙酯)、聚丙烯酸(PAAc)、聚丙交酯(PLC)、聚乙交酯(PGA)、聚己內酯(PCL)、聚(己內酯丙交酯)無規共聚物(PCLA)、聚(乙交酯-co-ε -己內酯)無規共聚物(PCGA)、聚(乳酸-co-乙醇酸)無規共聚物(PLGA)和聚丙烯醯胺組成的組中選出的至少一種。
[0015]在另一個 總體方面，提供一種傳感器平臺，所述傳感器平臺包括:水凝膠片，包括電解質和多個導電粒子；以及多個電極，被設置在水凝膠片上；其中，導電粒子在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置。
[0016]水凝膠片可具有各向異性的離子傳導性。
[0017]當在以大於或等於5釐米(cm)的間隔布置的電極之間測量各向異性的離子傳導性所表現出的阻抗時，各向異性的離子傳導性可表現出在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上在10赫茲(Hz)下小於或等於2千歐姆(kohm)的阻抗以及在相對於水凝膠片的平面水平的方向上在IOHz下大於或等於IOkohm的阻抗。
[0018]導電粒子可被布置為允許在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上的離子傳導。
[0019]導電粒子可包括不可極化的金屬。
[0020]導電粒子可包括金屬以及所述金屬的不溶性金屬鹽。
[0021]導電粒子可包括不可極化的金屬和所述金屬的氧化物或所述金屬的不溶性金屬鹽。
[0022]導電粒子可包括核殼粒子，並且所述核包括所述不可極化的金屬，所述殼包括所述金屬的氧化物或所述金屬的不溶性金屬鹽。
[0023]導電粒子可包括磁性金屬。
[0024]襯件可支撐水凝膠片。
[0025]導電粒子可包括貴金屬。
[0026]導電粒子可具有在I納米(nm)和1000微米(μ m)之間的直徑。
[0027]導電粒子可具有在2nm和100μπι之間的直徑；並且導電粒子可包括金屬材料、磁性材料和磁性合金中的至少一種。
[0028]在另一個總體方面，提供一種製造傳感器平臺的方法，所述方法包括:在襯件上設置網狀結構；通過將包括電解質的混合溶液施用到網狀結構上來形成包括網狀結構的水凝膠片；對水凝膠片進行固化；以及在水凝膠片上形成多個電極。
[0029]包括電解質的混合溶液可包括單體、交聯劑、光引發劑和生物相容的電解質。
[0030]混合溶液可包括擴鏈劑。
[0031]在另一個總體方面，提供一種製造傳感器平臺的方法，所述方法包括:將包括電解質的混合溶液與導電粒子混合以製備包括導電粒子的混合溶液；通過將包括導電粒子的混合溶液施用到襯件上來形成水凝膠片；在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置導電粒子；對施用的混合溶液進行固化；以及在水凝膠片上形成多個電極。
[0032]導電粒子包括磁性金屬，在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置導電粒子的步驟包括:利用磁性在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置導電粒子。
[0033]包括電解質的混合溶液可包括單體、交聯劑、光引發劑和生物相容的電解質。
[0034]通過權利要求和下面的詳細描述與附圖，其他的特徵和方面將是清楚的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1是示出傳感器平臺的示例的圖。[0036]圖2A和圖2B是示出具有設置在不同位置的多個電極的傳感器平臺的示例的圖。
[0037]圖3是示出傳感器平臺的示例的圖。
[0038]圖4是示出製造傳感器平臺的方法的示例的圖。
[0039]圖5是示出製造傳感器平臺的方法的示例的圖。
[0040]圖6是示出在生物信號測量系統中使用傳感器平臺的示例的圖。
[0041]圖7是示出生物信號測量裝置的三個電極之間的阻抗的示例的圖。
[0042]在整個附圖和詳細描述中，除非另有描述，否則相同的附圖標記將被理解為表示相同的元件、特徵和結構。為了清楚、說明和方便，可誇大這些元件的相對尺寸和圖示。
【具體實施方式】
[0043]提供以下詳細描述以幫助讀者獲得對在此描述的方法、設備和/或系統的全面理解。因此，在此描述的方法、設備和/或系統的各種改變、修改和等同物將被建議給本領域的普通技術人員。此外，為了更加清晰和簡明，可省略公知功能和結構的描述。
[0044]圖1是示出傳感器平臺100的示例的圖。參照圖1，傳感器平臺100可包括網狀結構110、包括電解質120的水凝膠片130、以及多個電極140。網狀結構110可支持電解質120，並且可包括具有絕緣性能的材料。網狀結構110可具有這樣的形狀，即，允許離子沿相對於水凝膠片130的平面垂直的方向行進，並且不允許離子沿相對於水凝膠片130的平面水平的方向行進。如圖1所示，網狀結構110可以是矩形網格的形式。然而，網狀結構110不限於特定的形狀，並且可包括任何其他形狀，例如三角形、五邊形、六邊形以及圓形。網狀結構110可由具有期望形狀的構件、織物或網製成。例如，網狀結構110可通過在無紡織物上印刷臘或彈性體的微單元圖案然後利用光聚合進行轉錄(transcription)而製備。由於網狀結構110的形狀，因此在垂直方向上可形成傳導通路，在水平方向上可以提供電隔離，以防止離子沿相對於水凝膠片130的平面水平的方向遷移。網狀結構110可具有非離子傳導性，以限制在相對於水凝膠片130的平面水平的方向上的離子傳導，然而，在這一點上，網狀結構110不受限制。
[0045]水凝膠片130可包含水分和電解質120，並且可通過高生物相容性的聚合物的聚合來製備水凝膠片130。用於製備水凝膠片130的親水聚合物可以是天然聚合物，並可以包括但不限於從由膠原、明膠、原纖維、藻酸、透明質酸、殼聚糖和葡聚糖組成的組中選出的至少一種。親水聚合物還可以是合成聚合物，並可以包括但不限於從由聚乙二醇、聚甲基丙烯酸2-羥乙酯(PHEMA)、聚(甲基丙烯酸N，N-乙基氨基乙酯)、聚丙烯酸(PAAc)、聚丙交酯(PLC)、聚乙交酯(PGA)、聚己內酯(PCL)、聚(己內酯丙交酯)無規共聚物(PCLA)、聚(乙交酯-co- ε -己內酯)無規共聚物(PCGA)、聚(乳酸-co-乙醇酸)無規共聚物(PLGA)和聚丙烯醯胺組成的組中選出的至少一種。
[0046]電解質120作為生物相容的電解質，可包括但不限於從由氯化鉀(KC1)、氯化鈉(NaCl)、硫酸鈉(Na2S04)、高氯酸鋰(LiClO4)、硫酸鉀(K2S04)、氯化鋰(LiCl)、硝酸鉀(ΚΝ03)、硝酸鈉(NaN03)、硫酸鋰(Li2S04)、硝酸鋰(LiN03)、高氯酸鈉(NaClO4)和高氯酸鉀(KClO4)組成的組中選出的至少一種。多個電極140可包括但不限於從由金屬、導電的金屬氧化物和導電聚合物組成的組中選出的至少一種。
[0047]水凝膠片130可具有各向異性的離子傳導性。為了沿垂直方向有效地傳遞生物電信號，各向異性的離子傳導性可以是這樣的能力，即，在水凝膠片130的垂直方向上移動離子，同時阻礙水凝膠片130的水平方向上的離子移動。
[0048]當在以大於或等於5釐米(cm)的間隔布置的電極之間進行測量時，各向異性的離子傳導性可以表現出 在相對於水凝膠片130的平面垂直的方向上在10赫茲(Hz)下小於或等於2千歐姆(kohm)的阻抗以及在相對於水凝膠片130的平面水平的方向上在IOHz下大於或等於IOkohm的阻抗，然而，在這一點上，各向異性的離子傳導性不受限制。在具體方向上的阻抗可以是用於確定離子傳導性的因素。當在相對於水凝膠片130的平面垂直的方向上的阻抗大於在IOHz下2kohm時，用於生物電勢測量的靈敏度會因高阻抗而降低。醫療儀器促進協會(Association for the Advancement of Medical Instrumentation,AAMI)建議:當附著用於心電圖(ECG)測量的兩個生物電極從而使其彼此面對時，這兩個生物電極之間的阻抗在IOHz下小於或等於2kohm。當在相對於水凝膠片130的平面水平的方向上的阻抗小於在IOHz下IOkohm時,會在意圖測量生物電勢的兩點之間產生電分流(electricalshunt),因此會在生物電勢測量中產生誤差。
[0049]因此，可獲得在相對於水凝膠片130的平面垂直的方向上的高離子傳導性和在相對於水凝膠片130的平面水平的方向上的低離子傳導性。水凝膠片130可被附著到生物電信號測量裝置，而無需在水凝膠片130和該裝置之間進行特別布置，以提供人體的各部位上的電接入(electrical access)。
[0050]圖2A和圖2B是示出具有設置在不同位置的多個電極的傳感器平臺的示例的圖。儘管在圖2A和圖2B中所示的非窮舉性示例示出了在水凝膠片130上的兩個電極，但可使用多個電極，而不脫離所描述的說明性示例的精神和範圍。
[0051]如圖2A和圖2B所示，在相對於水凝膠片130的平面垂直的方向上，在每個位置離子傳導性高；在相對於水凝膠片130的平面水平的方向上，離子傳導性低。這樣，即使將多個電極140在水凝膠片130上以無序的排列設置在任意位置，也可在人體上的多個部位測量生物電信號，而不會造成電極140之間的電幹擾。與對應於電極的排布而單獨製備的傳統水凝膠片不同，可以應用水凝膠片130，而不考慮電極的布置。此外，水凝膠片130可具有簡單的結構，從而易於製造大面積的水凝膠片。水凝膠片130還可以被裁製為合適的尺寸，並且可以不考慮生物電信號測量系統的類型而應用。
[0052]水凝膠片130可以是柔性的，從而在被附著到人體時不會造成不便，然而，可以使用其他類型的水凝膠片，而不脫離所描述的說明性示例的精神和範圍。
[0053]水凝膠片130可具有粘著強度，以防止當水凝膠片130傳送生物電信號時因水凝膠片130與人體的粘附性差而導致的噪音。此外，水凝膠片130的粘著強度可以是這樣的程度，即，它避免與解除相關的皮膚損傷、疼痛以及在長時間使用水凝膠片130後皮膚中的細胞死亡。水凝膠片130與皮膚的粘著強度可大於或等於預定水平，而不需要使用單獨的粘合劑。水凝膠片130與皮膚的粘著強度可大於或等於每平方釐米大約50克(g/cm2)，然而，可使用水凝膠片130與皮膚的其他水平的粘著強度，而不脫離所描述的說明性示例的精神和範圍。
[0054]傳感器平臺100還可以包括支撐水凝膠片130的襯件。然而，可以在沒有襯件的情況下使用傳感器平臺100，而不脫離所描述的說明性示例的精神和範圍。該襯件可保護水凝膠片130的表面，並且可以在將水凝膠片130附著到人體之前被去除。[0055]圖3是示出傳感器平臺200的示例的圖。參照圖3，傳感器平臺200可包括導電粒子210、包括電解質220的水凝膠片230、以及多個電極240。
[0056]導電粒子210可允許在相對於水凝膠片230的平面垂直的方向上的離子傳導，然而，在這一點上，所描述的說明性示例不受限制。由於在相對於水凝膠片230的平面垂直的方向上的高密度布置，所以導電粒子210可具有各向異性的離子傳導性。
[0057]導電粒子210可包括但不限於不可極化的金屬(non-polarizable metal)。所述不可極化的金屬可包括但不限於:第I族中的金屬、第2族中的金屬、第3族中的金屬、這些金屬中的兩種或更多種金屬的混合物、以及這些金屬中的一種或更多種金屬與碳、矽、硼或其他金屬的合金。導電粒子210還可包括但不限於貴金屬(例如銀/氯化銀(Ag/AgCl)或金(Au))、不鏽鋼以及鎢。導電粒子210還可包括但不限於金屬和所述金屬的不溶性金屬鹽。導電粒子210還可包括但不限於不可極化的金屬和所述金屬的氧化物或所述金屬的不溶性金屬鹽。導電粒子210還可對應於核殼粒子，其中所述核可包括不可極化的金屬並且所述殼可包括所述金屬的氧化物或所述金屬的不溶性金屬鹽。導電粒子210還可包括但不限於磁性金屬。當導電粒子210包括磁性金屬時，可以形成垂直布置，即，導電粒子210可允許在相對於水凝膠片230的平面垂直的方向上的離子傳導。
[0058]導電粒子210不限於具體的粒子，只要該粒子具有範圍為大約I納米(nm)至1000微米(ym)的直徑即可。在另一個非窮舉性示例中，導電粒子210的直徑可以是大約2nm至100 μ m,並且可對應於例如金屬材料的粒子、磁性材料的粒子或磁性合金的粒子。所述金屬材料可包括但不限於從由鉬(Pt)、鈀(Pd)、Ag、銅(Cu)以及Au組成的組中選出的至少一種。
[0059]磁性材料可包括但不限於從由鈷(Co)、鐵(Fe)、鎳(Ni )、錳(Mn)、釓(Gd)、鑰(Mo)、麗』 204以及MxOy組成的組中選出的至少一種，其中，M和M』分別獨立地表示Co、Fe、N1、Mn、鋅(Zn)、Gd 或 Cr，0〈x ≤ 3 且 0〈y≤ 5。
[0060]磁性合金可包括但不限於從由鈷銅(CoCu)、鈷鉬(CoPt)、鐵鉬(FePt)、鈷衫(CoSm)、鎳鐵(NiFe)和鎳鐵鈷(NiFeCo)組成的組中選出的至少一種。
[0061 ] 水凝膠片230和電解質220可分別對應於水凝膠片130和電解質120。對水凝膠片130和電解質120的描述也可分別適用於水凝膠片230和電解質220，因此將不在這裡重複。
[0062]與包括網狀結構的所述傳感器平臺類似，包括導電粒子210的傳感器平臺230可實現在人體上的多個部位測量生物電信號，而不會造成電極之間的電幹擾。與對應於電極的排布而單獨製備的傳統水凝膠片不同，可應用水凝膠片230，而不考慮電極的布置。此外，水凝膠片230可具有簡單的結構，從而易於製造大面積的水凝膠片。水凝膠片230還可被裁製為合適的尺寸，並且可以不考慮生物電信號測量系統的類型而應用。
[0063]水凝膠片230可以是柔性的，從而在被附著到人體時不會造成不便，然而，可以使用其他類型的水凝膠片，而不脫離所描述的說明性示例的精神和範圍。
[0064]水凝膠片230可具有與水凝膠片130的各向異性的離子傳導性和粘著強度相似的各向異性的離子傳導性和粘著強度。上面描述了水凝膠片130的各向異性的離子傳導性和粘著強度，因此將不在這裡重複。傳感器平臺200還可包括用於支撐水凝膠片230的襯件。用於傳感器平臺200的襯件可與用於傳感器平臺100的襯件(如上所述)相似，因此將不在這裡重複。
[0065]圖4是示 出製造傳感器平臺的方法的示例的圖。可按照所示的順序和方式執行圖4中的操作，儘管可以改變一些操作的順序或可省略一些操作，而不脫離所描述的說明性示例的精神和範圍。圖4中所示的很多操作可以被並行或同時地執行。圖1~圖3的描述也可適用於圖4，因此將不在這裡重複。
[0066]參照圖4，在操作410中，可將網狀結構設置在襯件上。可將網狀結構設置在襯件上，以在襯件上支撐水凝膠片並保護水凝膠片的表面。
[0067]在操作420中，可通過在襯件上施用(apply，或稱作「施加」)包含電解質的混合溶液使得電解質被設置在網狀結構中來形成包括網狀結構的水凝膠片。包含電解質的混合溶液可包括單體、交聯劑、光引發劑和生物相容的電解質。在非窮舉性示例中，可在將混合溶液引入到襯件上之前將單體、交聯劑、光引發劑和生物相容的電解質加入到混合溶液中。
[0068]可利用交聯劑製備具有適當機械性能(例如期望的抗拉強度)的水凝膠片。交聯劑可包括但不限於乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙醇胺(ΤΕ0Α)、在端部具有醛基的化合物，例如多元醛，例如戊二醛、雙醛澱粉和丁二醛。
[0069]可利用光引發劑來引發單體的光聚合，光引發劑可以包括但不限於2，2- 二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)、2-羥基-2-甲基-1-苯基_1_丙酮和豔佳固2959(Irgacure2959)0
[0070]包含電解質的混合溶液還可以包括擴鏈劑，擴鏈劑可包括但不限於己二胺、間苯
二胺及其組合。
[0071]在操作430中，可對水凝膠片進行固化。固化可利用熱固化或紫外線(UV)固化而實施。
[0072]在操作440中，可在水凝膠片上形成多個電極。可以在任意位置設置多個電極，而非以均勻間隔設置多個電極，以穩定地得到生物電信號，而不必考慮電極的布置。
[0073]圖5是示出製造傳感器平臺的方法的示例的圖。可按照所示的順序和方式執行圖5中的操作，儘管可以改變一些操作的順序或可省略一些操作，而不脫離所描述的說明性示例的精神和範圍。圖5中所示的許多操作可被並行或同時地執行。圖1~圖4的描述也可適用於圖5，因此將不在這裡重複。
[0074]參照圖5，在操作510中，可通過將包含電解質的混合溶液與導電粒子混合來製備帶有導電粒子的包含電解質的混合溶液。
[0075]包含電解質的混合溶液可包括但不限於單體、交聯劑、光引發劑和生物相容的電解質。
[0076]在操作520中，可通過將包含導電粒子的混合溶液施用到襯件上來形成水凝膠片。
[0077]在操作530中，可在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置導電粒子。作為非窮舉性示例，當導電粒子包括磁性金屬時，在利用磁性形成的磁場的存在下，可在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置導電粒子。
[0078]在操作540中，可以對所施用的混合溶液進行固化。固化可利用熱固化或UV固化而實施。
[0079]在操作550中，可在水凝膠片上形成多個電極。可以在任意位置設置多個電極，而非以均勻間隔設置多個電極，以穩定地得到生物電信號，而不必考慮電極的布置。
[0080]圖6是示出在生物信號測量系統中使用傳感器平臺的示例的圖。參照圖6，可通過在皮膚310上設置傳感器平臺300並通過將生物信號測量裝置320結合到傳感器平臺300上來形成生物信號測量系統。傳感器平臺300可對應於根據非窮舉性示例的包括網狀結構的傳感器平臺以及根據另一個非窮舉性示例的包括導電粒子的傳感器平臺。僅提供下面的非窮舉性示例，僅用於說明性的目的，並且不以任何方式限制本公開的範圍。
[0081]在非窮舉性示例中，將網狀結構放置在襯件上，並且將包含單體、交聯劑、光引發劑、電解質、保溼劑和水的混合溶液施用到網狀結構上。在去除多餘的混合溶液之後，形成了包括網狀結構的水凝膠片。通過將另一個襯件放置在混合溶液上並使輥滾過所施用的混合溶液來去除多餘的混合溶液。將所製備的水凝膠片放置在UV固化器中並固化15分鐘。
[0082]通過使具有三個電極圖案的柔性印刷電路板(FPCB)在兩側上接觸所製備的水凝膠片來製造生物信號測量裝置。使用製造的生物信號測量裝置，測量電極之間的阻抗。
[0083]圖7是示出具有以5cm間隔布置的三個電極的生物信號測量裝置的阻抗性能的示例的圖。當對於傳感器平臺的每個電極，將用於測試的電極附著到水凝膠片的反面時，發現每對電極之間的阻抗為在IOHz下200ohm,遠低於AAMI標準的2kohm。此外,還發現傳感器平臺中包括的同一水平面上的相鄰電極之間的阻抗在IHz下是彼此面對的電極之間的阻抗的20倍或更高，在IOHz下是彼此面對的電極之間的阻抗的100倍或更高。由該阻抗差異，發現水凝膠片具有各向異性的離子傳導性。
[0084]在另一個非窮舉性示例中，通過將包含單體、交聯劑、光引發劑、電解質、保溼劑和水的混合溶液與在鍍銀的鎳顆粒的表面上形成氯化銀而製得的顆粒進行混合來製備包含導電粒子的混合溶液。將包含導電粒子的混合溶液施用在襯件上。去除多餘的混合溶液之後，形成了水凝膠片。通過將另一個襯件放置在混合溶液上並使輥滾過所施用的混合溶液來去除多餘的混合溶液。在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置在鍍銀的鎳顆粒的表面上形成氯化銀而製得的顆粒。將水凝膠片放置在UV固化器中並固化15分鐘。
[0085]測量由水凝膠片形成的生物信號測量裝置的阻抗。彼此面對的電極之間的阻抗為在IOHz下220ohm，遠低於AAMI標準的2kohm。此外，發現在同一水平面上的相鄰電極之間的阻抗在IHz下是彼此面對的電極之間的阻抗的18倍或更高，在IOHz下是彼此面對的電極之間的阻抗的120倍或更高。由該阻抗差異，也發現包含導電粒子的水凝膠片具有有效程度的各向異性離子傳導性。
[0086]已經在上面描述了若干示例。然而，應該理解的是，可進行各種修改。例如，如果按不同的順序執行所描述的技術和/或如果描述的系統、架構、裝置或電路中的組件以不同的方式組合和/或被其他組件或它們的等同物替代或補充，則可實現合適的結果。因此，其他實施方式在權利要求的範圍內。
【權利要求】
1.一種傳感器平臺，包括: 水凝膠片，包括網狀結構； 電解質，被應用到網狀結構；以及 多個電極，被設置在水凝膠片上。
2.根據權利要求1所述的傳感器平臺，其中，水凝膠片具有各向異性的離子傳導性。
3.根據權利要求1所述的傳感器平臺，其中，網狀結構被構造為限制在相對於水凝膠片的平面水平的方向上的離子傳導。
4.根據權利要求1所述的傳感器平臺，其中，水凝膠片與表面的粘著強度為至少50g/2cm ο
5.根據權利要求1所述的傳感器平臺，所述傳感器平臺還包括用於支撐水凝膠片的襯件。
6.根據權利要求2所述的傳感器平臺，其中，水凝膠片被構造為允許在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上的離子傳導。
7.根據權利要求1所述的傳感器平臺，其中，水凝膠片由生物相容的聚合物的聚合而製備。
8.根據權利要求7所述的傳感器平臺，其中，生物相容的聚合物是天然聚合物，並包括從由膠原、明膠、原纖維、藻酸、透明質酸、殼聚糖和葡聚糖組成的組中選出的至少一種。
9.根據權利要求7所述的傳感器平臺，其中，生物相容的聚合物是合成聚合物，並包括從由聚乙二醇、聚甲基丙烯酸2-羥乙酯、聚(甲基丙烯酸N，N-乙基氨基乙酯)、聚丙烯酸、聚丙交酯、聚乙交酯、聚己內酯、聚(己內酯丙交酯)無規共聚物、聚(乙交酯-Co- ε -己內酯)無規共聚物、聚(乳酸-Co-乙醇酸)無規共聚物和聚丙烯醯胺組成的組中選出的至少一種。
10.一種傳感器平臺，包括: 水凝膠片，包括電解質和多個導電粒子；以及 多個電極，被設置在水凝膠片上； 其中，導電粒子在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置。
11.根據權利要求10所述的傳感器平臺，其中，水凝膠片具有各向異性的離子傳導性。
12.根據權利要求11或2所述的傳感器平臺，其中，當在以大於或等於5cm的間隔布置的電極之間測量各向異性的離子傳導性所表現出的阻抗時，各向異性的離子傳導性表現出在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上在IOHz下小於或等於2kohm的阻抗以及在相對於水凝膠片的平面水平的方向上在IOHz下大於或等於IOkohm的阻抗。
13.根據權利要求10所述的傳感器平臺，其中，導電粒子被布置為允許在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上的離子傳導。
14.根據權利要求10所述的傳感器平臺，其中，導電粒子包括不可極化的金屬。
15.根據權利要求10所述的傳感器平臺，其中，導電粒子包括金屬以及所述金屬的不溶性金屬鹽。
16.根據權利要求10所述的傳感器平臺，其中，導電粒子包括不可極化的金屬以及所述金屬的氧化物或所述金屬的不溶性金屬鹽。
17.根據權利要求16所述的傳感器平臺，其中，導電粒子包括核殼粒子，並且， 所述核包括所述不可極化的金屬，所述殼包括所述金屬的氧化物或所述金屬的不溶性金屬鹽。
18.根據權利要求10所述的傳感器平臺，其中，導電粒子包括磁性金屬。
19.根據權利要求10所述的傳感器平臺，所述傳感器平臺還包括用於支撐水凝膠片的襯件。
20.根據權利要求10所述的傳感器平臺，其中，導電粒子包括貴金屬。
21.根據權利要求10所述的傳感器平臺，其中，導電粒子具有在I納米和1000微米之間的直徑。
22.根據權利要求10所述的傳感器平臺，其中， 導電粒子具有在2nm和100 μ m之間的直徑，並且 導電粒子包括金 屬材料、磁性材料和磁性合金中的至少一種。
23.一種製造傳感器平臺的方法，所述方法包括: 在襯件上設置網狀結構； 通過將包括電解質的混合溶液施用到網狀結構上來形成包括網狀結構的水凝膠片； 對水凝膠片進行固化；以及 在水凝膠片上形成多個電極。
24.根據權利要求23所述的方法，其中，包括電解質的混合溶液包括單體、交聯劑、光引發劑和生物相容的電解質。
25.根據權利要求24所述的方法，其中，混合溶液還包括擴鏈劑。
26.—種製造傳感器平臺的方法，所述方法包括: 將包括電解質的混合溶液與導電粒子混合以製備包括導電粒子的混合溶液； 通過將包括導電粒子的混合溶液施用到襯件上來形成水凝膠片； 在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置導電粒子； 對施用的混合溶液進行固化；以及 在水凝膠片上形成多個電極。
27.根據權利要求26所述的方法，其中，導電粒子包括磁性金屬，在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置導電粒子的步驟包括:利用磁性在相對於水凝膠片的平面垂直的方向上布置導電粒子。
28.根據權利要求26所述的方法，其中，包括電解質的混合溶液包括單體、交聯劑、光引發劑和生物相容的電解質。
【文檔編號】A61B5/04GK103961085SQ201410007656
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月8日 優先權日:2013年2月4日
【發明者】樸商綸, 高秉勳, 金鐘汃 申請人:三星電子株式會社