传感器平台及制造该传感器平台的方法
【专利摘要】本发明提供一种传感器平台和一种制造该传感器平台的方法。该传感器平台可包括：水凝胶片，包含网状结构；电解质，被应用到网状结构；以及多个电极，被设置在水凝胶片上。
【专利说明】传感器平台及制造该传感器平台的方法
[0001]本申请要求于2013年2月4日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0012470号韩国专利申请的权益，出于各种目的通过引用将上述申请的全部公开内容包含于此。
【技术领域】
[0002]以下描述涉及一种传感器平台及一种制造该传感器平台的方法。
【背景技术】
[0003]诸如心电图(ECG)、肌电图(EMG)、脑电图(EEG)、眼电图(EOG)和皮肤电反应(GSR)信号的生物电信号反映了对象的健康和体质信息。正在开发新的技术来测量、分析生物电信号以及将生物电信号应用到疾病管理和健康管理。由于在人体中电解质的存在，使得包括ECG信号的所有生物电信号通过身体中的离子的流动(也称作离子流)被传送和携带。因此，利用外部电子装置测量生物电信号涉及将离子流转化为电子流。当从离子流转化为电子流的过程中发生电化学反应时，由于在电极-电解质界面处的电荷交换阻力较低，所以可减小跨过界面的电势降，具有更高保真度的生物电信号可被传递到外部测量装置，并且可增大信噪比(SNR)。具有低的电荷交换阻力的电极被称为不可极化电极，并且常见示例为银-氯化银电极。
[0004]通常，利用附着到身体表面的两个或更多的电极来准确测量生物电信号，并通过将所需数量的电极附着到身体表面来测量生物电信号。
【发明内容】
[0005]提供本
【发明内容】
，用于以简化的形式介绍发明构思的选择，发明构思在下面的详细描述中进一步描述。本
【发明内容】
并非意图确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图用来帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0006]在一个总体方面，提供了一种传感器平台，所述传感器平台包括:水凝胶片，包括网状结构；电解质，被应用到网状结构；以及多个电极，被设置在水凝胶片上。
[0007]水凝胶片可具有各向异性的离子传导性。
[0008]网状结构可被构造为限制在相对于水凝胶片的平面水平的方向上的离子传导。
[0009]水凝胶片与表面的粘着强度可为每平方厘米至少50克(g/cm2)。
[0010]衬件可支撑水凝胶片。
[0011]水凝胶片可被构造为允许在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上的离子传导。
[0012]水凝胶片可由生物相容的聚合物的聚合而制备。
[0013]生物相容的聚合物可以是天然聚合物，并包括从由胶原、明胶、原纤维、藻酸、透明质酸、壳聚糖和葡聚糖组成的组中选出的至少一种。
[0014]生物相容的聚合物可以是合成聚合物，并包括从由聚乙二醇、聚甲基丙烯酸2-羟乙酯(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)、聚己内酯(PCL)、聚(己内酯丙交酯)无规共聚物(PCLA)、聚(乙交酯-co-ε -己内酯)无规共聚物(PCGA)、聚(乳酸-co-乙醇酸)无规共聚物(PLGA)和聚丙烯酰胺组成的组中选出的至少一种。
[0015]在另一个 总体方面，提供一种传感器平台，所述传感器平台包括:水凝胶片，包括电解质和多个导电粒子；以及多个电极，被设置在水凝胶片上；其中，导电粒子在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置。
[0016]水凝胶片可具有各向异性的离子传导性。
[0017]当在以大于或等于5厘米(cm)的间隔布置的电极之间测量各向异性的离子传导性所表现出的阻抗时，各向异性的离子传导性可表现出在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上在10赫兹(Hz)下小于或等于2千欧姆(kohm)的阻抗以及在相对于水凝胶片的平面水平的方向上在IOHz下大于或等于IOkohm的阻抗。
[0018]导电粒子可被布置为允许在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上的离子传导。
[0019]导电粒子可包括不可极化的金属。
[0020]导电粒子可包括金属以及所述金属的不溶性金属盐。
[0021]导电粒子可包括不可极化的金属和所述金属的氧化物或所述金属的不溶性金属盐。
[0022]导电粒子可包括核壳粒子，并且所述核包括所述不可极化的金属，所述壳包括所述金属的氧化物或所述金属的不溶性金属盐。
[0023]导电粒子可包括磁性金属。
[0024]衬件可支撑水凝胶片。
[0025]导电粒子可包括贵金属。
[0026]导电粒子可具有在I纳米(nm)和1000微米(μ m)之间的直径。
[0027]导电粒子可具有在2nm和100μπι之间的直径；并且导电粒子可包括金属材料、磁性材料和磁性合金中的至少一种。
[0028]在另一个总体方面，提供一种制造传感器平台的方法，所述方法包括:在衬件上设置网状结构；通过将包括电解质的混合溶液施用到网状结构上来形成包括网状结构的水凝胶片；对水凝胶片进行固化；以及在水凝胶片上形成多个电极。
[0029]包括电解质的混合溶液可包括单体、交联剂、光引发剂和生物相容的电解质。
[0030]混合溶液可包括扩链剂。
[0031]在另一个总体方面，提供一种制造传感器平台的方法，所述方法包括:将包括电解质的混合溶液与导电粒子混合以制备包括导电粒子的混合溶液；通过将包括导电粒子的混合溶液施用到衬件上来形成水凝胶片；在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置导电粒子；对施用的混合溶液进行固化；以及在水凝胶片上形成多个电极。
[0032]导电粒子包括磁性金属，在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置导电粒子的步骤包括:利用磁性在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置导电粒子。
[0033]包括电解质的混合溶液可包括单体、交联剂、光引发剂和生物相容的电解质。
[0034]通过权利要求和下面的详细描述与附图，其他的特征和方面将是清楚的。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是示出传感器平台的示例的图。[0036]图2A和图2B是示出具有设置在不同位置的多个电极的传感器平台的示例的图。
[0037]图3是示出传感器平台的示例的图。
[0038]图4是示出制造传感器平台的方法的示例的图。
[0039]图5是示出制造传感器平台的方法的示例的图。
[0040]图6是示出在生物信号测量系统中使用传感器平台的示例的图。
[0041]图7是示出生物信号测量装置的三个电极之间的阻抗的示例的图。
[0042]在整个附图和详细描述中，除非另有描述，否则相同的附图标记将被理解为表示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和方便，可夸大这些元件的相对尺寸和图示。
【具体实施方式】
[0043]提供以下详细描述以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将被建议给本领域的普通技术人员。此外，为了更加清晰和简明，可省略公知功能和结构的描述。
[0044]图1是示出传感器平台100的示例的图。参照图1，传感器平台100可包括网状结构110、包括电解质120的水凝胶片130、以及多个电极140。网状结构110可支持电解质120，并且可包括具有绝缘性能的材料。网状结构110可具有这样的形状，即，允许离子沿相对于水凝胶片130的平面垂直的方向行进，并且不允许离子沿相对于水凝胶片130的平面水平的方向行进。如图1所示，网状结构110可以是矩形网格的形式。然而，网状结构110不限于特定的形状，并且可包括任何其他形状，例如三角形、五边形、六边形以及圆形。网状结构110可由具有期望形状的构件、织物或网制成。例如，网状结构110可通过在无纺织物上印刷腊或弹性体的微单元图案然后利用光聚合进行转录(transcription)而制备。由于网状结构110的形状，因此在垂直方向上可形成传导通路，在水平方向上可以提供电隔离，以防止离子沿相对于水凝胶片130的平面水平的方向迁移。网状结构110可具有非离子传导性，以限制在相对于水凝胶片130的平面水平的方向上的离子传导，然而，在这一点上，网状结构110不受限制。
[0045]水凝胶片130可包含水分和电解质120，并且可通过高生物相容性的聚合物的聚合来制备水凝胶片130。用于制备水凝胶片130的亲水聚合物可以是天然聚合物，并可以包括但不限于从由胶原、明胶、原纤维、藻酸、透明质酸、壳聚糖和葡聚糖组成的组中选出的至少一种。亲水聚合物还可以是合成聚合物，并可以包括但不限于从由聚乙二醇、聚甲基丙烯酸2-羟乙酯(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)、聚己内酯(PCL)、聚(己内酯丙交酯)无规共聚物(PCLA)、聚(乙交酯-co- ε -己内酯)无规共聚物(PCGA)、聚(乳酸-co-乙醇酸)无规共聚物(PLGA)和聚丙烯酰胺组成的组中选出的至少一种。
[0046]电解质120作为生物相容的电解质，可包括但不限于从由氯化钾(KC1)、氯化钠(NaCl)、硫酸钠(Na2S04)、高氯酸锂(LiClO4)、硫酸钾(K2S04)、氯化锂(LiCl)、硝酸钾(ΚΝ03)、硝酸钠(NaN03)、硫酸锂(Li2S04)、硝酸锂(LiN03)、高氯酸钠(NaClO4)和高氯酸钾(KClO4)组成的组中选出的至少一种。多个电极140可包括但不限于从由金属、导电的金属氧化物和导电聚合物组成的组中选出的至少一种。
[0047]水凝胶片130可具有各向异性的离子传导性。为了沿垂直方向有效地传递生物电信号，各向异性的离子传导性可以是这样的能力，即，在水凝胶片130的垂直方向上移动离子，同时阻碍水凝胶片130的水平方向上的离子移动。
[0048]当在以大于或等于5厘米(cm)的间隔布置的电极之间进行测量时，各向异性的离子传导性可以表现出 在相对于水凝胶片130的平面垂直的方向上在10赫兹(Hz)下小于或等于2千欧姆(kohm)的阻抗以及在相对于水凝胶片130的平面水平的方向上在IOHz下大于或等于IOkohm的阻抗，然而，在这一点上，各向异性的离子传导性不受限制。在具体方向上的阻抗可以是用于确定离子传导性的因素。当在相对于水凝胶片130的平面垂直的方向上的阻抗大于在IOHz下2kohm时，用于生物电势测量的灵敏度会因高阻抗而降低。医疗仪器促进协会(Association for the Advancement of Medical Instrumentation,AAMI)建议:当附着用于心电图(ECG)测量的两个生物电极从而使其彼此面对时，这两个生物电极之间的阻抗在IOHz下小于或等于2kohm。当在相对于水凝胶片130的平面水平的方向上的阻抗小于在IOHz下IOkohm时,会在意图测量生物电势的两点之间产生电分流(electricalshunt),因此会在生物电势测量中产生误差。
[0049]因此，可获得在相对于水凝胶片130的平面垂直的方向上的高离子传导性和在相对于水凝胶片130的平面水平的方向上的低离子传导性。水凝胶片130可被附着到生物电信号测量装置，而无需在水凝胶片130和该装置之间进行特别布置，以提供人体的各部位上的电接入(electrical access)。
[0050]图2A和图2B是示出具有设置在不同位置的多个电极的传感器平台的示例的图。尽管在图2A和图2B中所示的非穷举性示例示出了在水凝胶片130上的两个电极，但可使用多个电极，而不脱离所描述的说明性示例的精神和范围。
[0051]如图2A和图2B所示，在相对于水凝胶片130的平面垂直的方向上，在每个位置离子传导性高；在相对于水凝胶片130的平面水平的方向上，离子传导性低。这样，即使将多个电极140在水凝胶片130上以无序的排列设置在任意位置，也可在人体上的多个部位测量生物电信号，而不会造成电极140之间的电干扰。与对应于电极的排布而单独制备的传统水凝胶片不同，可以应用水凝胶片130，而不考虑电极的布置。此外，水凝胶片130可具有简单的结构，从而易于制造大面积的水凝胶片。水凝胶片130还可以被裁制为合适的尺寸，并且可以不考虑生物电信号测量系统的类型而应用。
[0052]水凝胶片130可以是柔性的，从而在被附着到人体时不会造成不便，然而，可以使用其他类型的水凝胶片，而不脱离所描述的说明性示例的精神和范围。
[0053]水凝胶片130可具有粘着强度，以防止当水凝胶片130传送生物电信号时因水凝胶片130与人体的粘附性差而导致的噪音。此外，水凝胶片130的粘着强度可以是这样的程度，即，它避免与解除相关的皮肤损伤、疼痛以及在长时间使用水凝胶片130后皮肤中的细胞死亡。水凝胶片130与皮肤的粘着强度可大于或等于预定水平，而不需要使用单独的粘合剂。水凝胶片130与皮肤的粘着强度可大于或等于每平方厘米大约50克(g/cm2)，然而，可使用水凝胶片130与皮肤的其他水平的粘着强度，而不脱离所描述的说明性示例的精神和范围。
[0054]传感器平台100还可以包括支撑水凝胶片130的衬件。然而，可以在没有衬件的情况下使用传感器平台100，而不脱离所描述的说明性示例的精神和范围。该衬件可保护水凝胶片130的表面，并且可以在将水凝胶片130附着到人体之前被去除。[0055]图3是示出传感器平台200的示例的图。参照图3，传感器平台200可包括导电粒子210、包括电解质220的水凝胶片230、以及多个电极240。
[0056]导电粒子210可允许在相对于水凝胶片230的平面垂直的方向上的离子传导，然而，在这一点上，所描述的说明性示例不受限制。由于在相对于水凝胶片230的平面垂直的方向上的高密度布置，所以导电粒子210可具有各向异性的离子传导性。
[0057]导电粒子210可包括但不限于不可极化的金属(non-polarizable metal)。所述不可极化的金属可包括但不限于:第I族中的金属、第2族中的金属、第3族中的金属、这些金属中的两种或更多种金属的混合物、以及这些金属中的一种或更多种金属与碳、硅、硼或其他金属的合金。导电粒子210还可包括但不限于贵金属(例如银/氯化银(Ag/AgCl)或金(Au))、不锈钢以及钨。导电粒子210还可包括但不限于金属和所述金属的不溶性金属盐。导电粒子210还可包括但不限于不可极化的金属和所述金属的氧化物或所述金属的不溶性金属盐。导电粒子210还可对应于核壳粒子，其中所述核可包括不可极化的金属并且所述壳可包括所述金属的氧化物或所述金属的不溶性金属盐。导电粒子210还可包括但不限于磁性金属。当导电粒子210包括磁性金属时，可以形成垂直布置，即，导电粒子210可允许在相对于水凝胶片230的平面垂直的方向上的离子传导。
[0058]导电粒子210不限于具体的粒子，只要该粒子具有范围为大约I纳米(nm)至1000微米(ym)的直径即可。在另一个非穷举性示例中，导电粒子210的直径可以是大约2nm至100 μ m,并且可对应于例如金属材料的粒子、磁性材料的粒子或磁性合金的粒子。所述金属材料可包括但不限于从由钼(Pt)、钯(Pd)、Ag、铜(Cu)以及Au组成的组中选出的至少一种。
[0059]磁性材料可包括但不限于从由钴(Co)、铁(Fe)、镍(Ni )、锰(Mn)、钆(Gd)、钥(Mo)、丽’ 204以及MxOy组成的组中选出的至少一种，其中，M和M’分别独立地表示Co、Fe、N1、Mn、锌(Zn)、Gd 或 Cr，0〈x ≤ 3 且 0〈y≤ 5。
[0060]磁性合金可包括但不限于从由钴铜(CoCu)、钴钼(CoPt)、铁钼(FePt)、钴衫(CoSm)、镍铁(NiFe)和镍铁钴(NiFeCo)组成的组中选出的至少一种。
[0061 ] 水凝胶片230和电解质220可分别对应于水凝胶片130和电解质120。对水凝胶片130和电解质120的描述也可分别适用于水凝胶片230和电解质220，因此将不在这里重复。
[0062]与包括网状结构的所述传感器平台类似，包括导电粒子210的传感器平台230可实现在人体上的多个部位测量生物电信号，而不会造成电极之间的电干扰。与对应于电极的排布而单独制备的传统水凝胶片不同，可应用水凝胶片230，而不考虑电极的布置。此外，水凝胶片230可具有简单的结构，从而易于制造大面积的水凝胶片。水凝胶片230还可被裁制为合适的尺寸，并且可以不考虑生物电信号测量系统的类型而应用。
[0063]水凝胶片230可以是柔性的，从而在被附着到人体时不会造成不便，然而，可以使用其他类型的水凝胶片，而不脱离所描述的说明性示例的精神和范围。
[0064]水凝胶片230可具有与水凝胶片130的各向异性的离子传导性和粘着强度相似的各向异性的离子传导性和粘着强度。上面描述了水凝胶片130的各向异性的离子传导性和粘着强度，因此将不在这里重复。传感器平台200还可包括用于支撑水凝胶片230的衬件。用于传感器平台200的衬件可与用于传感器平台100的衬件(如上所述)相似，因此将不在这里重复。
[0065]图4是示 出制造传感器平台的方法的示例的图。可按照所示的顺序和方式执行图4中的操作，尽管可以改变一些操作的顺序或可省略一些操作，而不脱离所描述的说明性示例的精神和范围。图4中所示的很多操作可以被并行或同时地执行。图1~图3的描述也可适用于图4，因此将不在这里重复。
[0066]参照图4，在操作410中，可将网状结构设置在衬件上。可将网状结构设置在衬件上，以在衬件上支撑水凝胶片并保护水凝胶片的表面。
[0067]在操作420中，可通过在衬件上施用(apply，或称作“施加”)包含电解质的混合溶液使得电解质被设置在网状结构中来形成包括网状结构的水凝胶片。包含电解质的混合溶液可包括单体、交联剂、光引发剂和生物相容的电解质。在非穷举性示例中，可在将混合溶液引入到衬件上之前将单体、交联剂、光引发剂和生物相容的电解质加入到混合溶液中。
[0068]可利用交联剂制备具有适当机械性能(例如期望的抗拉强度)的水凝胶片。交联剂可包括但不限于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、双醛淀粉和丁二醛。
[0069]可利用光引发剂来引发单体的光聚合，光引发剂可以包括但不限于2，2- 二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)、2-羟基-2-甲基-1-苯基_1_丙酮和艳佳固2959(Irgacure2959)0
[0070]包含电解质的混合溶液还可以包括扩链剂，扩链剂可包括但不限于己二胺、间苯
二胺及其组合。
[0071]在操作430中，可对水凝胶片进行固化。固化可利用热固化或紫外线(UV)固化而实施。
[0072]在操作440中，可在水凝胶片上形成多个电极。可以在任意位置设置多个电极，而非以均匀间隔设置多个电极，以稳定地得到生物电信号，而不必考虑电极的布置。
[0073]图5是示出制造传感器平台的方法的示例的图。可按照所示的顺序和方式执行图5中的操作，尽管可以改变一些操作的顺序或可省略一些操作，而不脱离所描述的说明性示例的精神和范围。图5中所示的许多操作可被并行或同时地执行。图1~图4的描述也可适用于图5，因此将不在这里重复。
[0074]参照图5，在操作510中，可通过将包含电解质的混合溶液与导电粒子混合来制备带有导电粒子的包含电解质的混合溶液。
[0075]包含电解质的混合溶液可包括但不限于单体、交联剂、光引发剂和生物相容的电解质。
[0076]在操作520中，可通过将包含导电粒子的混合溶液施用到衬件上来形成水凝胶片。
[0077]在操作530中，可在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置导电粒子。作为非穷举性示例，当导电粒子包括磁性金属时，在利用磁性形成的磁场的存在下，可在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置导电粒子。
[0078]在操作540中，可以对所施用的混合溶液进行固化。固化可利用热固化或UV固化而实施。
[0079]在操作550中，可在水凝胶片上形成多个电极。可以在任意位置设置多个电极，而非以均匀间隔设置多个电极，以稳定地得到生物电信号，而不必考虑电极的布置。
[0080]图6是示出在生物信号测量系统中使用传感器平台的示例的图。参照图6，可通过在皮肤310上设置传感器平台300并通过将生物信号测量装置320结合到传感器平台300上来形成生物信号测量系统。传感器平台300可对应于根据非穷举性示例的包括网状结构的传感器平台以及根据另一个非穷举性示例的包括导电粒子的传感器平台。仅提供下面的非穷举性示例，仅用于说明性的目的，并且不以任何方式限制本公开的范围。
[0081]在非穷举性示例中，将网状结构放置在衬件上，并且将包含单体、交联剂、光引发剂、电解质、保湿剂和水的混合溶液施用到网状结构上。在去除多余的混合溶液之后，形成了包括网状结构的水凝胶片。通过将另一个衬件放置在混合溶液上并使辊滚过所施用的混合溶液来去除多余的混合溶液。将所制备的水凝胶片放置在UV固化器中并固化15分钟。
[0082]通过使具有三个电极图案的柔性印刷电路板(FPCB)在两侧上接触所制备的水凝胶片来制造生物信号测量装置。使用制造的生物信号测量装置，测量电极之间的阻抗。
[0083]图7是示出具有以5cm间隔布置的三个电极的生物信号测量装置的阻抗性能的示例的图。当对于传感器平台的每个电极，将用于测试的电极附着到水凝胶片的反面时，发现每对电极之间的阻抗为在IOHz下200ohm,远低于AAMI标准的2kohm。此外,还发现传感器平台中包括的同一水平面上的相邻电极之间的阻抗在IHz下是彼此面对的电极之间的阻抗的20倍或更高，在IOHz下是彼此面对的电极之间的阻抗的100倍或更高。由该阻抗差异，发现水凝胶片具有各向异性的离子传导性。
[0084]在另一个非穷举性示例中，通过将包含单体、交联剂、光引发剂、电解质、保湿剂和水的混合溶液与在镀银的镍颗粒的表面上形成氯化银而制得的颗粒进行混合来制备包含导电粒子的混合溶液。将包含导电粒子的混合溶液施用在衬件上。去除多余的混合溶液之后，形成了水凝胶片。通过将另一个衬件放置在混合溶液上并使辊滚过所施用的混合溶液来去除多余的混合溶液。在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置在镀银的镍颗粒的表面上形成氯化银而制得的颗粒。将水凝胶片放置在UV固化器中并固化15分钟。
[0085]测量由水凝胶片形成的生物信号测量装置的阻抗。彼此面对的电极之间的阻抗为在IOHz下220ohm，远低于AAMI标准的2kohm。此外，发现在同一水平面上的相邻电极之间的阻抗在IHz下是彼此面对的电极之间的阻抗的18倍或更高，在IOHz下是彼此面对的电极之间的阻抗的120倍或更高。由该阻抗差异，也发现包含导电粒子的水凝胶片具有有效程度的各向异性离子传导性。
[0086]已经在上面描述了若干示例。然而，应该理解的是，可进行各种修改。例如，如果按不同的顺序执行所描述的技术和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合和/或被其他组件或它们的等同物替代或补充，则可实现合适的结果。因此，其他实施方式在权利要求的范围内。
【权利要求】
1.一种传感器平台，包括: 水凝胶片，包括网状结构； 电解质，被应用到网状结构；以及 多个电极，被设置在水凝胶片上。
2.根据权利要求1所述的传感器平台，其中，水凝胶片具有各向异性的离子传导性。
3.根据权利要求1所述的传感器平台，其中，网状结构被构造为限制在相对于水凝胶片的平面水平的方向上的离子传导。
4.根据权利要求1所述的传感器平台，其中，水凝胶片与表面的粘着强度为至少50g/2cm ο
5.根据权利要求1所述的传感器平台，所述传感器平台还包括用于支撑水凝胶片的衬件。
6.根据权利要求2所述的传感器平台，其中，水凝胶片被构造为允许在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上的离子传导。
7.根据权利要求1所述的传感器平台，其中，水凝胶片由生物相容的聚合物的聚合而制备。
8.根据权利要求7所述的传感器平台，其中，生物相容的聚合物是天然聚合物，并包括从由胶原、明胶、原纤维、藻酸、透明质酸、壳聚糖和葡聚糖组成的组中选出的至少一种。
9.根据权利要求7所述的传感器平台，其中，生物相容的聚合物是合成聚合物，并包括从由聚乙二醇、聚甲基丙烯酸2-羟乙酯、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、聚己内酯、聚(己内酯丙交酯)无规共聚物、聚(乙交酯-Co- ε -己内酯)无规共聚物、聚(乳酸-Co-乙醇酸)无规共聚物和聚丙烯酰胺组成的组中选出的至少一种。
10.一种传感器平台，包括: 水凝胶片，包括电解质和多个导电粒子；以及 多个电极，被设置在水凝胶片上； 其中，导电粒子在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置。
11.根据权利要求10所述的传感器平台，其中，水凝胶片具有各向异性的离子传导性。
12.根据权利要求11或2所述的传感器平台，其中，当在以大于或等于5cm的间隔布置的电极之间测量各向异性的离子传导性所表现出的阻抗时，各向异性的离子传导性表现出在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上在IOHz下小于或等于2kohm的阻抗以及在相对于水凝胶片的平面水平的方向上在IOHz下大于或等于IOkohm的阻抗。
13.根据权利要求10所述的传感器平台，其中，导电粒子被布置为允许在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上的离子传导。
14.根据权利要求10所述的传感器平台，其中，导电粒子包括不可极化的金属。
15.根据权利要求10所述的传感器平台，其中，导电粒子包括金属以及所述金属的不溶性金属盐。
16.根据权利要求10所述的传感器平台，其中，导电粒子包括不可极化的金属以及所述金属的氧化物或所述金属的不溶性金属盐。
17.根据权利要求16所述的传感器平台，其中，导电粒子包括核壳粒子，并且， 所述核包括所述不可极化的金属，所述壳包括所述金属的氧化物或所述金属的不溶性金属盐。
18.根据权利要求10所述的传感器平台，其中，导电粒子包括磁性金属。
19.根据权利要求10所述的传感器平台，所述传感器平台还包括用于支撑水凝胶片的衬件。
20.根据权利要求10所述的传感器平台，其中，导电粒子包括贵金属。
21.根据权利要求10所述的传感器平台，其中，导电粒子具有在I纳米和1000微米之间的直径。
22.根据权利要求10所述的传感器平台，其中， 导电粒子具有在2nm和100 μ m之间的直径，并且 导电粒子包括金 属材料、磁性材料和磁性合金中的至少一种。
23.一种制造传感器平台的方法，所述方法包括: 在衬件上设置网状结构； 通过将包括电解质的混合溶液施用到网状结构上来形成包括网状结构的水凝胶片； 对水凝胶片进行固化；以及 在水凝胶片上形成多个电极。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，包括电解质的混合溶液包括单体、交联剂、光引发剂和生物相容的电解质。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，混合溶液还包括扩链剂。
26.—种制造传感器平台的方法，所述方法包括: 将包括电解质的混合溶液与导电粒子混合以制备包括导电粒子的混合溶液； 通过将包括导电粒子的混合溶液施用到衬件上来形成水凝胶片； 在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置导电粒子； 对施用的混合溶液进行固化；以及 在水凝胶片上形成多个电极。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，导电粒子包括磁性金属，在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置导电粒子的步骤包括:利用磁性在相对于水凝胶片的平面垂直的方向上布置导电粒子。
28.根据权利要求26所述的方法，其中，包括电解质的混合溶液包括单体、交联剂、光引发剂和生物相容的电解质。
【文档编号】A61B5/04GK103961085SQ201410007656
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2013年2月4日
【发明者】朴商纶, 高秉勋, 金钟汃 申请人:三星电子株式会社