一种用于测试植入式传感器的体外模拟人体皮下生理环境测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于测试植入式传感器的体外模拟人体皮下生理环境测试系统，包括检测装置和循环装置，并配备控温装置，能够模拟人体皮肤下体液环境，用于植入式传感器在流动循环分析物中的长期稳定检测，实现植入式传感器的温度响应性能、抗干扰性能、抗生物淤积性能和长期稳定性的测试等，本实用新型专利技术具备结构简单、操作简便、控温精准、成本低廉、节约能源、节省试剂等优点。节省试剂等优点。节省试剂等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测试植入式传感器的体外模拟人体皮下生理环境测试系统


[0001]本技术属于电化学生物传感器
，涉及一种体外模拟人体环境测试系统，尤其涉及一种用于测试植入式传感器的体外模拟人体环境测试系统。

技术介绍

[0002]随着生活水平的提高以及微电子技术飞速发展，用于实时监控分析物浓度的植入式传感器越来越引起人们的重视。此类传感器可将基于分析物浓度的生化反应信号转化为电信号或光信号，在临床、环境、农业和生物技术应用中被广泛用于分析物的检测。可通过植入式传感器在人体流体的临床分析中测量的分析物包括葡萄糖、乳酸、尿酸、胆固醇、胆红素和氨基酸等，植入式传感器具有连续测定体内某些随时间变化的重要生理或病理参数的优点，从而获得全面而准确的诊断或治疗的效果。
[0003]对于植入式传感器而言，生物体对于异物的排斥反应从植入瞬间开始，首先是蛋白质非特异性吸附，包裹在电极表面；然后，由这些蛋白质吸引细胞趋化，后期形成纤维包裹。对于检测化学信号(如血糖、乳酸、钾离子等)的植入式传感器来说，要求机体的反应不能阻挡被检物质扩散。因此，在研发阶段或产品出厂之前，通常要对传感器进行测试，通过在体外模拟人体环境测试传感器的性能指标，乃至整个测试系统的性能。
[0004]现有对植入式传感器的检测通常采用：配置一定浓度的缓冲液溶液，将治具夹持的植入式传感器伸入溶液中，通过采集到的电流或电压来计算测得的溶液中有关物质含量，并与已知浓度比较，可以确定植入式传感器的检测结果是否准确。采用这种方法检测时，主要存在以下问题：由于1、由于用于测试的溶液中的分析物浓度是固定的，当需要分别检测不同浓度分析物时，只能通过更换盛有不同分析物浓度的溶液槽来对不同浓度进行测试，使用非常不便；2、因用于测试的溶液是开放系统，溶液中的水容易蒸发造成分析物的浓度变化，只能对传感器进行短期测试，无法进行长期测试；3、因测试溶液是静止的，长期测试时容易发生沉淀分层等现象；4、而且用于测试的溶液是开放系统，无法做到恒温测试，更难以在不同温度下进行测试。由于人体内环境是连续运动的环境，传感器植入人体后一般需要在体内保持半个月甚至更长时间，用于检测人体流体连续变化的葡萄糖、乳酸、尿酸、胆固醇、胆红素和氨基酸等信号参数，采用现有的静止状态下检测植入式传感器的结果并不能准确反映传感器的真实性能。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本技术提供了一种用于测试植入式传感器的体外模拟人体环境测试系统，包括检测装置和循环装置，并配备控温装置，结构简单、操作方便、受热均匀、容易加工，能够模拟人体皮肤下体液环境，用于植入式传感器在流动循环分析物中的长期稳定检测，实现植入式传感器的温度响应性能、抗干扰性能、抗生物淤积性能和长期稳定性的测试等。
[0006]一方面，本技术提供了一种植入式传感器的测试系统，采用该测试系统在测试传感器的过程中，传感器需伸入测试系统内部，测试系统内处于与密封状态，测试系统内的供测试剂处于循环流动状态。
[0007]本技术提供的测试系统适用于任何能够植入人体的针状传感器。
[0008]在一些方式中，本技术所述植入式传感器，详见申请人前期申请的技术 2021223460359，为一种柔性传感器，包括柔性传感器的传感器套件、电路板、通讯器件、以及壳体共同组成一个完整的人体参数监测装置。柔性传感器需要在导引针的帮助下一起刺入人体。导引针为空心金属针，柔性传感器位于导引针内部，当导引针刺入皮肤后，导引针迅速回退，而柔性传感器则被植入皮肤内。
[0009]进一步地，所述测试系统包括检测装置和循环装置，所述循环装置包括循环管路和缓冲瓶，检测装置与缓冲瓶通过循环管路连通，使供测试剂在检测装置与缓冲瓶之间循环流动。
[0010]在一些方式中，循环装置包含蠕动泵、缓冲瓶和管路。缓冲液通过蠕动泵沿着管路输出到检测装置的进水口，然后从检测装置的出水口沿着管路输入至缓冲瓶中。
[0011]通过检测装置与缓冲瓶的循环连通，如需更换不同浓度的分析物，仅需更换缓冲瓶中的溶液即可。
[0012]进一步地，所述检测装置设有进水口和出水口，循环管路分别通过进水口和出水口与检测装置连通；所述进水口位于检测装置靠下位置，出水口位于检测装置靠上位置。
[0013]在一些方式中，进水口较细、位于靠下的位置；而出水口8较粗、位于靠上的位置，便于排出腔体内的气泡。
[0014]进一步地，所述检测装置包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间为检测区域；上壳体上设有通孔，传感器可穿过通孔进入检测区域；进水口和出水口分别位于检测区域的靠下位置和靠上位置。
[0015]在一些方式中，上壳体和下壳体通过螺丝紧定。
[0016]在一些方式中，下壳体的材质为316医用不锈钢或医用钛合金，导热良好且避免测试溶液腐蚀。
[0017]在一些方式中，上壳体的材质为亚克力或聚碳酸酯，便于观察腔体内情况。
[0018]进一步地，所述上壳体的通孔上覆盖有隔膜，传感器通过刺破隔膜伸入检测区域；所述隔膜通过环形压盖固定在上壳体上。
[0019]在一些方式中，隔膜的材质为硅胶或疏水型聚氨酯，便于更好的防水。
[0020]在一些方式中，环线压盖通过螺丝紧定在上壳体上，从而固定隔膜。
[0021]在一些方式中，柔性传感器在导引针的帮助下刺破隔膜，伸入检测区域，导引针回退，再用硅胶等专用胶将导引针留下的通孔封住，保证完全密封。
[0022]进一步地，所述测试系统还包括控温装置，用于控制检测区域和/或缓冲瓶内供测试剂的温度。
[0023]进一步地，所述检测装置和/或缓冲瓶内还设有温度计，用于实时反映检测区域和/或缓冲瓶内供测试剂的温度。
[0024]温度计用于监测检测区域和/或缓冲瓶内的溶液温度，并反馈给控温装置。
[0025]在一些方式中，控温装置采用微电脑控制，可以设定不同温度，采用具有铝合金材
料制成的热盘。可根据测试系统的尺寸配备不同尺寸的热盘。根据设定温度以及温度计反馈的数值进行加热或降温。
[0026]进一步地，所述传感器属于生理参数监测装置，当传感器刺破隔膜伸入检测区域时，生理参数监测装置的壳体置于上壳体的上表面，并通过压杆固定。
[0027]在一些方式中，本技术所述的植入式传感器，还包括传感器底座，植入式传感器和传感器底座组成传感器套件，传感器底座含有电池，传感器套件和电路板、通讯器件、以及监测装置的壳体，共同组成一个完整的生理参数监测装置，传感器底座装可以与生理参数监测装置壳体经卡扣组合成一体，针状的植入式传感器及导引针露在壳体外部。由于传感器套件中含有电池，生理参数监测装置壳体中内置通讯器件，可以使生理参数监测装置检测的数据发送到接收设备上。
[0028]进一步地，所述上壳体与下壳体接触部位设有密封圈。
[0029]密封圈可以实现上壳体与下壳体之间的密封，防止溶液渗漏。
[0030]进一步地，所述缓冲瓶里装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测试植入式传感器的体外模拟人体皮下生理环境测试系统，其特征在于，在测试过程中，传感器伸入测试系统内部，测试系统内处于与密封状态，测试系统内的供测试剂处于循环流动状态；所述测试系统包括检测装置和循环装置，所述循环装置包括循环管路和缓冲瓶，检测装置与缓冲瓶通过循环管路连通，使供测试剂在检测装置与缓冲瓶之间循环流动；所述检测装置设有进水口和出水口，循环管路分别通过进水口和出水口与检测装置连通；所述进水口位于检测装置靠下位置，出水口位于检测装置靠上位置；所述检测装置包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间为检测区域；上壳体上设有通孔，传感器可穿过通孔进入检测区域；进水口和出水口分别位于检测区域的靠下位置和靠上位置。2.如权利要求1所述的用于测试植入式传感器的体外模拟人体皮下生理环境测试系统，其特征在于，所述上壳体的通孔上覆盖有隔膜，传感器通过刺破隔膜伸入检测区域；所述隔膜通过环形压盖固定在上壳体上。3.如权利要求2所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玮，宫宇山，
申请(专利权)人：杭州柏医健康科技有限公司，
类型：新型
国别省市：