
面向生物体液流速连续监测的柔性微流道传感器
项目背景
据统计,全球约有10.9%的心血管疾病高危人群。心血管疾病已经成为我国的主要死因,同时,脑血管与脑部相关疾病发病率也显著上升,脑卒中发病率已达0.345%,约有1.73亿人群患有不同程度的精神类毕竟,其中1.58亿人口未得到专业治疗,因此,此类疾病已对社会和个人造成严重的威胁。包括心电、脑电在内的相关生物电信号作为心脑血管和精神状态的重要生理指标,在健康监测和康复医疗领域发挥着重要作用。
简介
该项目面向医疗与健康监测领域,针对生物体液(如脑脊液、汗液)流速连续监测的迫切需求而设计。传统电阻式或电容式传感器易受生物标记物沉积干扰,且难以实现长期稳定监测,尤其在腰大池引流等关键手术中,流速控制仍依赖医生经验,存在风险。研发团队提出了一种基于泊肃叶原理的柔性微流道传感器解决方案,通过非接触式测量液体流速引起的微流道形变,建立流速与形变量的对应关系,实现0.1‑5 mL/min范围内生物体液(如脑脊液、汗液)流速的连续、实时监测。该方案避免了传统电极接触式传感器易受生物标记物污染、信号漂移的问题,适用于医疗场景(如腰大池引流智能化)与健康监测领域(如运动汗液分析),具备高稳定性、长期使用兼容性及多场景适配能力,已通过专利布局与原型验证,为后续产品化与临床转化奠定了技术基础。
合作
- 合作方式 技术许可、技术转让
- 项目负责人 陆骐峰
技术优势
该传感器的核心优势在于其非接触式测量机制,避免了电极与体液直接接触导致的污染与信号漂移问题,适合长期连续监测;团队已围绕微流道结构、材料涂覆与集成方法布局了多项专利,形成了一定的技术壁垒;同时,该技术具备多场景适配能力,既可应用于医疗引流设备的智能化升级,也可扩展至运动健康领域的汗液监测,实现“一器多用”,且成本可控,具备国产化替代潜力。
应用场景
项目在医疗与健康领域具有明确且广阔的市场前景:在医疗方面,可为腰大池引流等手术提供精准、实时的智能化监测解决方案,顺应精准医疗与智能医疗器械发展趋势;在运动健康领域,可满足马拉松、日常健身等场景下对汗液流速与电解质浓度的实时监测需求,市场增长潜力大;此外,该柔性微流道传感器技术还可延伸至其他流体监测场景,具备较强的平台化扩展性。
对应课题
近期重点完善传感器设计与制备工艺,完成医疗器械方向的原理验证与样品测试;中期寻求与医疗器械企业合作,推动产品注册与试点应用,同步拓展运动健康类消费电子合作;长期目标是构建“传感模块+解决方案”的双轮驱动模式,通过技术授权、模块销售及定制化服务实现多渠道商业化,并持续深化产学研合作,形成从研发到产业化的完整闭环。
知识产权
电极传感材料:
1、MXene/rGO@生物炭水凝胶复合材料的制备方法及应用 CN113745012B
2、MXene-碳纳米笼-硫复合材料的制备方法及应用 CN113346054B
3、一种掺氮碳纳米片/MXene复合纳米材料、其制备方法和用途 CN113140410B
4、基于石墨烯的纳米花形硅铜合金电极材料及其制备方法与应用 CN109599534B
5、铜碳硅复合负极片的制备方法及其应用 CN109638224B
6、一种三维树枝状氮掺杂石墨烯纳米管及其制备方法 CN108039460B
7、一种双模量易共形贴附的低界面阻抗脑电极 2023109957351
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2、MXene-碳纳米笼-硫复合材料的制备方法及应用 CN113346054B
3、一种掺氮碳纳米片/MXene复合纳米材料、其制备方法和用途 CN113140410B
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多通道柔性网络结构设计:
1、面向电子表皮的柔性衬底 CN115500793A
2、一种传感器阵列及其制备方法和应用 CN114447205A
3、一种自粘贴表面肌电干电极 CN112790776A
4、汗液传感器以及汗液传感系统 CN114689660A
5、可穿戴汗液传感器、其制备方法及应用 CN113647910A
1、面向电子表皮的柔性衬底 CN115500793A
2、一种传感器阵列及其制备方法和应用 CN114447205A
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5、可穿戴汗液传感器、其制备方法及应用 CN113647910A
