经皮微针阵列贴布的制作方法

文档序号:15734861发布日期:2018-10-23 21:18阅读:160来源:国知局

本发明涉及一种经皮微针阵列贴布,尤指一种抛弃式经皮微针阵列贴布。



背景技术:

人体的组织液主要流动于皮下组织。由于组织液含有丰富的氨基酸、脂肪酸、糖、盐、激素、辅酶以及细胞所产生的废物等,因此透过分析组织液中各成份浓度的方式,可有效判断人体生理状况。

又例如在服用或施打药物时,药物亦会在组织液中长时间且缓慢的释放,而有浓度的变化,故分析组织液中药物浓度,亦可有效监控药物的效力。

现有的生理检测器材多以扎针穿破角质层来抽取组织液的方式来进行分析检测,例如经皮传感器等等,此经皮传感器的低侵入性穿刺可有效减轻使用者的痛感,且同时可采集组织液。

然而,现有的生理检测器材并非可长时间使用,例如经皮传感器多只能单次检测,如须重新检测时必须更换一个新的经皮传感器,而检测到的数据皆会直接传出至读取器或是手机,经皮传感器本身并不会保存数据。又,现有的生理检测器材在连续检测一段时间时,无法中途中断检测,存有浪费系统电力的缺陷,且频繁更换经皮传感器亦有浪费资源的问题。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种经皮微针阵列贴布,包括:下盖;上盖;基板,设于上盖内部;以及第一探针及第二探针,设于下盖及上盖之间且电性连接基板,其中,第一探针及第二探针之间为断路;其中,下盖组合上盖形成经皮微针阵列贴布时,第一探针及第二探针之间形成通路。

藉由本发明的经皮微针阵列贴布的下盖及上盖分离及拆卸式的设计,可分别将微针组集合设于下盖、讯号处理单元及电源单元设于上盖,在下盖及上盖组合后使二探针之间形成通路,而可使讯号处理单元启动,进而令微针组集合获得适当的电压使皮下组织液中的待测物可以与微针组集合上的酵素进行电化学反应,而反应的电讯号可由讯号处理单元进行读取与截取。用户可轻易更换包含微针组集合的下盖部分,而不必替换包含有讯号处理单元及电源单元的上盖部分,及因需长时间监测,可在中途中断检测,可避免因替换上盖部分中的讯号处理单元而导致数据流失的情形,亦可依据使用需求调整使用时间而具备节省系统电力的功效。

附图说明

图1为本发明的经皮微针阵列贴布的组合示意图;

图2为本发明的经皮微针阵列贴布的剖面示意图;

图3为图1中x-x线段中基板的剖面示意图;

图4为本发明的经皮微针阵列贴布的另一实施例的组合示意前视图;

图5为本发明的经皮微针阵列贴布的又一实施例的组合示意后视图;

图6为本发明的经皮微针阵列贴布中微针组集合一实施例的示意图;

图7为本发明的经皮微针阵列贴布中微针组集合另一实施例的示意图;

图8为本发明的经皮微针阵列贴布的另一实施例的剖面示意图;以及

图9为图8中基板的剖面示意图。

元件标号说明

1:经皮微针阵列贴布

11:下盖

111:第一表面112:第二表面

113:金属片3121:第二穿孔

12:上盖3122:第二突刺

121:内表面3123:倒钩

122:讯号处理单元3124:导柄

123:电源单元313:第三薄片

13:探针3131:第三穿孔

14:基板3132:第三突刺

141:介电层314:第四薄片

142:线路层3141:第四穿孔

143:绝缘层3142:第四突刺

144:开口32:第二微针组

15:电流路径321:薄片

16:微针组集合3211:穿孔

17:皮肤3212:突刺

18:电接点3213:倒钩

19:导电柱3214:导柄

20:可挠性垫片33:第三微针组

21:开口331:薄片

31:第一微针组3311:穿孔

311:第一薄片3312:突刺

3111:第一穿孔3313:倒钩

3112:第一突刺3314:导柄

312:第二薄片

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例加以说明本发明的实施方式,而本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点和功效,亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。

请参阅图1、图2及图3,本发明的经皮微针阵列贴布1包括下盖11及上盖12。下盖11具有第一表面111及相对于第一表面111的第二表面112,且第一表面111设有一金属片113。上盖12内部设有基板14,基板14具有外露于上盖12的内表面121的二探针13,其中,二探针13彼此之间呈现断路状态。

于一实施例中,二探针13可不同时设在基板14上,而是设于下盖11及上盖12之间且电性连接基板14,例如一探针13可设于基板14上,且另一探针13可设于金属片113上,本发明并不以此为限。

于一实施例中,如第3图所示,基板14包括介电层141,以及形成于介电层141上的线路层142。介电层141具有贯通其二表面的开口144,使得二探针13能设于开口144中。换言之,二探针13贯通介电层141而设于其中,此时,贯通介电层141的二探针13的外露于介电层141之一表面的一端与线路层142电性连接,而贯通介电层141的二探针13的外露于介电层141之另一表面的另一端则外露于上盖12的内表面121。基板14更包括绝缘层143,绝缘层143设于线路层142上,且绝缘层143设于未设有线路层142的介电层141上。

本发明的经皮微针阵列贴布1更包括微针组集合16,设于下盖11的第二表面112上。微针组集合16可让用户贴覆于皮肤17上。

上盖12内部还设有讯号处理单元122及电源单元123。讯号处理单元122透过线路层142而与二探针13电性连接,电源单元123则用以供应工作电源予讯号处理单元122。

下盖11组合上盖12形成经皮微针阵列贴布1时,下盖11的金属片113接触外露于上盖12的内表面121的二探针13时,二探针13之间形成通路,即形成电流路径15,而启动讯号处理单元122。此时,微针组集合16的电讯号能有效透过导电柱19而与讯号处理单元122的电接点18电性连接,而获得合适的电化学反应电压,以与组织液中待测物进行反应后产生电流/电压讯号,电流/电压讯号会传递到讯号处理单元122,讯号处理单元122即可据此产生感测讯号以进行截取与分析体内待测物浓度。此感测讯号可储存在上盖12内的储存单元(图中未示出)中。

于一实施例中,二探针13亦可不藉由金属片113来形成通路,例如二探针13可在受下盖11挤压时,二探针13彼此靠近而相接成通路。

在使用本发明的经皮微针阵列贴布1时,使用者可将设有微针组集合16的下盖11先贴覆于皮肤17上,接着将上盖12组合至下盖11,通过金属片113导通二探针13,进而启动讯号处理单元122,以测量皮下组织的组织液中各成份浓度。由于下盖11及上盖12之间为可拆卸式,在需要替换微针组集合16时,用户可先卸除上盖12,替换包含微针组集合16的下盖11,即将一新的包含微针组集合16的下盖11重新贴覆于皮肤17上,此时即可将同一上盖12再组合至新的下盖11上,故使用者不须替换包含有讯号处理单元122的上盖12。可拆卸式可如图1所示,下盖11与上盖12可通过环形凹槽及对应的环形凸槽的结构来轻易组合在一起,并可透过卡榫来进行固定,而此类结构亦可反向让使用者轻易分离下盖11与上盖12,本发明并不以此为限。换言之,由于本发明的微针组集合16与上盖12内的电路可分开,而具有可抛弃式特性及省电特性,使用者可仅单纯更换微针组集合16后即可方便使用,不须将整个电路都抛弃。本发明使用不同下盖11时所侦测到生理讯号可同时储存在同一上盖12中,可有效避免数据流失的情形。此外,由于不需要替换上盖12,亦具有节省资源的功效。

请参阅图4及图5,本发明的经皮微针阵列贴布1所包括的微针组集合16,通过导电柱19而与基板14上讯号处理单元122的电接点18电性连接,在本实施例中,讯号处理单元122及电源单元123可设于基板14的同一表面上,而电接点18则可设于基板14的另一表面上。在微针组集合16与基板14之间,更可设置一可挠性垫片20。可挠性垫片20具有一开口21以供微针组集合16的导电柱19通过。由于本发明的经皮微针阵列贴布1包含有可挠性垫片20,操作时可与使用者之肌肉轮廓共形而紧密接触。

在本实施例中,微针组集合16更包括第一微针组31、第二微针组32及第三微针组33,其中,第一微针组31作为工作电极,第二微针组32作为参考电极,而第三微针组33作为反电极。请进一步参阅图6,以更详细了解微针组集合16的详细结构。

于本实施例中,第一微针组31可由第一薄片311、第二薄片312及第三薄片313所叠置而成。第一薄片311上设置有至少一第一穿孔3111以及位于第一穿孔3111边缘的至少一第一突刺3112。第二薄片312上设置有至少一第二穿孔3121及位于第二穿孔3121边缘的至少一第二突刺3122。第三薄片313上设置有至少一第三穿孔3131及位于第三穿孔3131边缘的至少一第三突刺3132。其中,第三薄片313设于第一薄片311及第二薄片312之间,而第一薄片311、第二薄片312及第三薄片313叠置在一起时,以第二薄片312的第二突刺3122穿过第三薄片313上相对位置的第三穿孔3131及第一薄片311上相对位置的第一穿孔3111、第三薄片313的第三突刺3132穿过第一薄片311上相对位置的第一穿孔3111的方式叠置而成,使得第一突刺3112、第二突刺3122及第三突刺3132在叠置后呈三角锥形。

此外,第二薄片312的边缘上可设置倒钩1323而与一电路板上的孔穴卡合。在一实施例中,第二薄片312的边缘上可设置导柄3124而插在电路板上且与导电柱19电性连接。

同理,第二微针组32具有薄片321,薄片321上设置有至少一穿孔3211,穿孔3211边缘设置有突刺3212,而薄片321的边缘上可设置倒钩3213而与电路板上的孔穴卡合,且薄片321的边缘上可设置导柄3214而插在电路板上且与导电柱19电性连接。

同理,第三微针组33具有薄片331,薄片331上设置有至少一穿孔3311,穿孔3311之边缘设置有突刺3312,而薄片331的边缘上可设置倒钩3313而与电路板上的孔穴卡合,且薄片331的边缘上可设置导柄3314而插在电路板上且与导电柱19电性连接。

在一实施例中,第一穿孔3111、第二穿孔3121及第三穿孔3131各自数量彼此对应且为复数个,且复数个第一穿孔3111、第二穿孔3121及第三穿孔3131可形成阵列形式,如图6中所示,穿孔数量为12个且形成3×4的阵列形式,但本发明并不限制穿孔数量及所形成的阵列形式。另第一突刺3112、第二突刺3122及第三突刺3132的数量分别对应于第一穿孔3111、第二穿孔3121及第三穿孔3131。

于一实施例中,第一微针组31、第二微针组32及第三微针组33的每一突刺可通过冲压或蚀刻制程而形成,而这些突刺的材料可选自不锈钢、镍、镍合金、钛、钛合金、纳米碳管、硅材料或树脂,及其表面沉积具有生物兼容性的金属,例如金、钯等。树脂可例如为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、铁氟龙(聚四氟乙烯)或聚酯类。突刺高度可为300-600微米、基底宽度可为150-450微米、这些突刺的尖端部彼此之间的间隔可为500-3000微米。

图7为本发明中微针组集合16的另一实施例,本实施例中所描述的技术内容部份相同于前述实施例的,于此不再赘述。于本实施例中,第一微针组31可由第一薄片311、第二薄片312、第三薄片313及第四薄片314所叠置而成。第一薄片311上设置有至少一第一穿孔3111以及位于第一穿孔3111边缘的至少一第一突刺3112。第二薄片312上设置有至少一第二穿孔3121及位于第二穿孔3121边缘的至少一第二突刺3122。第三薄片313上设置有至少一第三穿孔3131及位于第三穿孔3131边缘的至少一第三突刺3132。第四薄片314上设置有至少一第四穿孔3141及位于第四穿孔3141边缘的至少一第四突刺3142。其中,第三薄片313及第四薄片314设于第一薄片311及第二薄片312之间,而第一薄片311、第二薄片312、第三薄片313及第四薄片314叠置在一起时,以第二薄片312的第二突刺3122穿过第四薄片314上相对位置的第四穿孔3141、第三薄片313上相对位置的第三穿孔3131及第一薄片311上相对位置的第一穿孔3111、第四薄片314的第四突刺3142穿过第三薄片313上相对位置的第三穿孔3131及第一薄片311上相对位置的第一穿孔3111、第三薄片313的第三突刺3132穿过第一薄片311上相对位置的第一穿孔3111的方式叠置而成,使得第一突刺3112、第二突刺3122、第三突刺3132及第四突刺3142在叠置后呈四角锥形。

在一实施例中,第一穿孔3111、第二穿孔3121、第三穿孔3131及第四穿孔3141各自数量系彼此对应且为复数个,且复数个第一穿孔3111、第二穿孔3121、第三穿孔3131及第四穿孔3141可形成阵列形式,如第7图中所示,穿孔数量为12个且形成3×4的阵列形式,但本发明并不限制穿孔数量及所形成的阵列形式。另第一突刺3112、第二突刺3122、第三突刺3132及第四突刺3142的数量分别对应于第一穿孔3111、第二穿孔3121、第三穿孔3131及第四穿孔3141。

本发明中微针组集合16的再一实施例,第一微针组31可仅由第一薄片311及第二薄片312所叠置而成,本发明并不限制第一微针组31中薄片数量。在本实施例中第一薄片311及第二薄片312的详细技术内容相同于前述实施例,于此不再赘述。

上述实施例中,第一微针组31的每一突刺3112、3122、3132、3142可包括一尖端部及一基部,其中一薄片上的穿孔经其余的薄片上相对位置的穿孔边缘的突刺穿过后,各尖端部不在同一高度。可依照薄片叠置的次序预先设计其突刺的高度,使得其中一薄片上的穿孔经其余的薄片上相对位置的穿孔边缘的突刺穿过后,各尖端部在同一高度。

本发明的经皮微针阵列贴布中微针组集合16的每一突刺表面可依照目标分子进行改质,其中,目标分子可以是生物分子,例如血糖、皮质醇、脂肪酸等。目标分子亦可以是药物分子,如抗生素。因此,微针组集合16的第一微针组31的每一突刺的内表面上可涂有感测高分子,感测高分子可例如为抗体、适体、重组单体、醣类、葡萄糖氧化酶或羟基丁酸脱氧酶。而每一突刺的外表面上涂有抗皮肤过敏的药物。例如,量测血糖时,可通过固定葡萄糖氧化酶于每一突刺的内表面上。而一般抗体或适体的连接方式是对作为工作电极的第一微针组31的每一突刺的金属层,施加自组装单层(self-assemblemonolayer,sam)之后接合抗体或适体,接着再施加阻隔分子,填补未接上抗体或适体的自组装单层,以确保其专一性,如要增加灵敏度,可进一步于金属层中混合纳米碳管。

请参阅第8及9图,其为本发明的经皮微针阵列贴布的另一实施例。与上述实施例相较,仅探针13的设置位置不同,其余技术内容均相同,于此不再赘述。以下仅陈述不同之处。

在本实施例中,二探针13设于金属片113上,而非设于基板14上。设于上盖12内部的基板14则包括有介电层141及形成于介电层141上的线路层142,其中,线路层142呈现断路状态。

于一实施例中,二探针13可不同时设于金属片113上,而是同时设于线路层142上,或是一探针13设于线路层142上而另一探针13设于金属片113。二探针13同时设于线路层142上时,可受下盖11挤压而彼此靠近相接成通路,故不需要金属片113,但本发明并不以此为限。

下盖11组合上盖12形成经皮微针阵列贴布1时,二探针13接触线路层142,此时线路层142将会通过二探针13与金属片113而呈现通路,即形成电流路径15,以启动讯号处理单元122。

上述实施形态仅为例示性说明本发明的技术原理、特点及其功效,并非用以限制本发明的可实施范畴,任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神与范畴下,对上述实施形态进行修饰与改变。然任何运用本发明所教示内容而完成的等效修饰及改变,均仍应为上述的申请专利范围所涵盖。而本发明的权利保护范围,应如上述的申请专利范围所列。

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