基于唾液成份检测的可穿戴式智能牙套构建及其电化学传感性能研究

One non-invasion wearable electrochemical smart mouthguard biosensor has been proposed by this work, which could simply continuous detect ions (Na+, K+, et al) and pH, metabolites (glucose, lactate, uric, et al) and special metabolites (cortisol, et al) in the saliva. In addition, combining Wifi or blue tooth technology with this biosensor in the mouthguard, the detected electrochemical signal could be transformed into concentration signal by smart phone or laptop. The parameters in body’s saliva will be in-site monitored by this unlimited remotely controller. Furthermore, this biosensor plays a role in sporting, reflecting or alarming the body situation when the body lacking of energy. Exploring a practical wearable smart mouthguard device, with the function of detecting the in-site parameters of body in bad health or emergent, is an important issue in the modern micro home remotely healthcare or personal healthcare society.

本项目提出一种非侵入可穿戴式智能牙套电化学传感器的设计方法，该传感器可用于连续检测口腔内唾液中各类离子（如钠离子，钾离子等）及pH值，普通代谢产物（如葡萄糖，乳糖，尿酸等），特殊代谢产物（如皮质醇等）的浓度含量变化。同时，将此牙套传感器结合无线或蓝牙技术把产生的电化学信号转换为浓度信号传输到智能手机或电脑中，以实现远程操控。此传感器可简单方便地实时检测人体唾液中的各项参数。此外，该传感器可在运动中实时检测人体身体状况，产生信号报警来及时补充能量等信息。开发应用于实际操作的可穿戴式智能牙套设备，实时检测身体机能参数并及时提醒和警告穿戴者是否处于亚健康或危险状况，对实现微型家庭医生远程检测和个人护理具有重大的意义。

近年来，伴随着便携设备的发展，消费者与日俱增的健康意识，可穿戴传感器发挥越来越重要的应用价值。围绕可穿戴电化学传感研究领域，聚焦生物标记物和醇类在健康医疗中的潜在应用，本项目开发了基于人体代谢产物检测的可穿戴生物分子传感体系及可穿戴气液双功能醇类传感器，其表现出优异的传感性能及机械拉伸性，并实现了远程实时智能检测。此外，该传感器可在运动中实时检测人体身体状况，产生信号报警来及时补充能量等信息。开发应用于实际操作的可穿戴电化学智能设备，实时检测身体机能参数并及时提醒和警告穿戴者是否处于亚健康或危险状况，对实现微型家庭医生远程检测和个人护理具有重大的意义。. 基于此，本项目发展了几种可穿戴电化学传感器，深入探讨了电化学活性材料和柔性基底的复合，初步实现了可穿戴传感器在生物标记物识别，重金属离子检测，醇类监测，以及自供能领域的影响机制及应用。研究结果以第一通讯作者发表领域内高水平论文9篇（包括ACS Catal., Anal. Chem.等），申请中国专利4项，相关工作得到了国际国内同行的认可。积极参加相关会议，学术交流，且与国内外相关领域课题组展开了合作交流活动；并主持获批多项国家自然科学基金面上项目，辽宁省自然科学基金重点项目，大连市科技创新基金等项目；培养研究生6人（其中博士研究生3名）。