DE102024107957B3 - Electrochemical sensor system for the analysis of body fluids - Google Patents
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- A61B5/14517—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood for sweat
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Abstract
Ein Elektrochemisches Sensorsystem zur Analyse von Körperflüssigkeiten (35), dahingehend, ob es sich um Blut, Schweiß oder Urin handelt, weist die Merkmale auf:
a) das Sensorsystem ist ein potentiometrisches Sensorsystem,
b) das Sensorsystem weist auf:
erste Filamentelektroden (10a) mit einer ersten Funktionssubstanz (13a),
zweite Filamentelektroden (10b) mit einer zweiten Funktionssubstanz (13b),
fakultativ dritte Filamentelektroden (10c) mit einer dritten Funktionssubstanz (13c),
fakultativ vierte Filamentelektroden mit einer vierten Funktionssubstanz, usw. bis:
fakultativ fünfzehnte Filamentelektroden mit einer fünfzehnten Funktionssubstanz,
c) die erste Funktionssubstanz (13a) und zweite Funktionssubstanz (13b) und die fakultativ weiteren Funktionssubstanzen (13c) der jeweiligen Filamentelektroden (10a, 10b, 10c) sind jeweils unterschiedlich, um auf Ionen einer Körperflüssigkeit (35) mit einem spezifischen Potential zu reagieren,
d) die jeweiligen Filamentelektroden (10a, 10b, 10c) sind mit einem auf der Haut (36) zu tragenden Textilsubstrat (30) verbunden,
e) die jeweiligen Filamentelektroden (10a, 10b, 10c).sind an einen Computer zur datenanalytischen Berechnung zur Bestimmung der Art der Körperflüssigkeit angeschlossen,
f) die Filamentelektroden (10a, 10b, 10c) weisen jeweils ein Filament (11) mit einer metallischen Mantelaußenfläche auf,
g) auf der metallischen Mantelaußenfläche ist eine Haftvermittlerschicht (12) aus SiOx angeordnet,
h) die Haftvermittlerschicht (12) aus SiOx weist eine Dicke von 10 bis 200 nm auf,
i) auf der Haftvermittlerschicht (12) ist die jeweilige Funktionssubstanz (13a, 13b, 13c) chemisch gebunden.
Das elektrochemisches Sensorsystem kann zur ärztlichen Überwachung von Verletzten eingesetzt werden.
An electrochemical sensor system for analyzing body fluids (35), whether blood, sweat or urine, has the following features:
a) the sensor system is a potentiometric sensor system,
b) the sensor system has:
first filament electrodes (10a) with a first functional substance (13a),
second filament electrodes (10b) with a second functional substance (13b),
optionally third filament electrodes (10c) with a third functional substance (13c),
optionally fourth filament electrodes with a fourth functional substance, etc. until:
optionally fifteenth filament electrodes with a fifteenth functional substance,
c) the first functional substance (13a) and second functional substance (13b) and the optional further functional substances (13c) of the respective filament electrodes (10a, 10b, 10c) are each different in order to react to ions of a body fluid (35) with a specific potential,
d) the respective filament electrodes (10a, 10b, 10c) are connected to a textile substrate (30) to be worn on the skin (36),
e) the respective filament electrodes (10a, 10b, 10c) are connected to a computer for data analysis to determine the type of body fluid,
f) the filament electrodes (10a, 10b, 10c) each have a filament (11) with a metallic outer surface,
g) an adhesion promoter layer (12) made of SiOx is arranged on the metallic outer surface of the jacket,
h) the adhesion promoter layer (12) made of SiOx has a thickness of 10 to 200 nm,
i) the respective functional substance (13a, 13b, 13c) is chemically bonded to the adhesion promoter layer (12).
The electrochemical sensor system can be used for medical monitoring of injured persons.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrochemisches Sensorsystem zur Analyse von Körperflüssigkeiten, dahingehend, ob es sich um Blut, Schweiß oder Urin handelt.The invention relates to an electrochemical sensor system for analyzing body fluids, whether they are blood, sweat or urine.
Bei der Erstversorgung in Unglückssituationen stehen wenige Rettungskräfte einer großen Zahl von Verletzten gegenüber. Ähnliches gilt für Kampfeinsätze mit Verwundeten. Hier müssen Rettungskräfte zum Teil noch unter feindlichem Beschuss schnell entscheiden, wo effizient geholfen werden muss und letztlich geholfen werden kann. Genau in solchen unübersichtlichen Situationen stehen den Helfern derzeit keine zuverlässigen Informationen über die Anzahl der Verletzten, deren Standort und der Art der Verletzung zur Verfügung.When providing first aid in disaster situations, a small number of rescue workers are faced with a large number of injured. The same applies to combat missions involving wounded personnel. Here, rescue workers must quickly decide, sometimes under enemy fire, where effective assistance is needed and ultimately can be provided. It is precisely in such complex situations that rescuers currently lack reliable information about the number of injured, their location, and the nature of their injuries.
Die
Die
Die
Der Erfindung liegt ausgehend von der
Die
Die
Die
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
Die Vorteile der Erfindung resultieren aus den folgenden Merkmalen:
- Mit dem elektrochemischen Sensorsystem zur Analyse von Körperflüssigkeiten wird analysiert, ob es sich bei einer Körperflüssigkeit um Blut, Schweiß oder Urin handelt. Dies ist für eine ärztliche Überwachung von Verwundeten bedeutsam. Das Sensorsystem ist ein potentiometrisches Sensorsystem. Das Sensorsystem weist auf:
- erste Filamentelektroden mit einer ersten Funktionssubstanz,
- zweite Filamentelektroden mit einer zweiten Funktionssubstanz,
- fakultativ dritte Filamentelektroden mit einer dritten Funktionssubstanz,
- fakultativ vierte Filamentelektroden mit einer vierten Funktionssubstanz, ...,
- fakultativ fünfzehnte Filamentelektroden mit einer fünfzehnten Funktionssubstanz.
- The electrochemical sensor system for analyzing body fluids analyzes whether a body fluid is blood, sweat, or urine. This is important for medical monitoring of wounded patients. The sensor system is a potentiometric sensor system. The sensor system features:
- first filament electrodes with a first functional substance,
- second filament electrodes with a second functional substance,
- optionally third filament electrodes with a third functional substance,
- optionally fourth filament electrodes with a fourth functional substance, ...,
- optionally fifteenth filament electrodes with a fifteenth functional substance.
Die erste und zweite und die fakultativ weiteren Funktionssubstanzen der jeweiligen Filamentelektroden weisen jeweils eine unterschiedliche Funktionssubstanz auf, um auf Ionen einer Körperflüssigkeit mit einem spezifischen Potential zu reagieren.The first and second and optionally further functional substances of the respective filament electrodes each have a different functional substance in order to react to ions of a body fluid with a specific potential.
Die jeweiligen Filamentelektroden sind mit einem auf der Haut zu tragenden Textilsubstrat verbunden. Die jeweiligen Filamentelektroden sind an einen Computer zur datenanalytischen Berechnung der Art der Körperflüssigkeit angeschlossen. Die Filamentelektroden weisen ein Filament mit einer metallischen Mantelaußenfläche auf. Besondere Vorteile und überraschende Effekte beruhen darauf, dass auf der metallischen Mantelaußenfläche eine Haftvermittlerschicht aus SiOx angeordnet ist, dass die Haftvermittlerschicht aus SiOx eine Dicke von 10 bis 200 nm aufweist und dass an der Haftvermittlerschicht die Funktionssubstanz chemisch angebunden ist. Auf der Haftvermittlerschicht ist die jeweilige Funktionssubstanz chemisch gebunden. Die chemischen Funktionssubstanzen werden gezielt ausgewählt und als Nanoschicht mittels SiOx permanent an der Elektrodenoberfläche immobilisiert. Die besonderen Vorteile und überraschenden Effekte sind, dass trotz der chemischen Anbindung die chemische Funktionalität erhalten bleibt und das Potential der chemisch modifizierten Elektrode sich im Kontakt mit den nachzuweisenden Körperflüssigkeiten spezifisch verändert. Darüber hinaus wird die chemische Funktionalität über die Haftvermittlerschicht kovalent und damit permanent an der Elektrodenoberfläche fixiert. Mittels EDX-Analysen wurde ermittelt, dass dünnere Haftvermittlerschichten als 10 nm keine ausreichende chemische Anbindung der Funktionalisierungen bieten und dickere Haftvermittlerschichten von mehr als 200 nm die Elektrodenpotentiale beeinflussen, so dass nicht mehr die chemische Funktionalisierung, sondern die SiOx-Schicht das Elektrodenpotential bestimmt.The respective filament electrodes are connected to a textile substrate worn on the skin. The respective filament electrodes are connected to a computer for data-analytical calculation of the type of body fluid. The filament electrodes comprise a filament with a metallic outer surface. Particular advantages and surprising effects arise from the fact that an SiO x adhesion promoter layer is arranged on the metallic outer surface, that the SiO x adhesion promoter layer has a thickness of 10 to 200 nm, and that the functional substance is chemically bonded to the adhesion promoter layer. The respective functional substance is chemically bonded to the adhesion promoter layer. The chemical functional substances are specifically selected and permanently immobilized on the electrode surface as a nanolayer using SiO x. The particular advantages and surprising effects are that, despite the chemical bond, the chemical functionality is retained and the potential of the chemically modified electrode specifically changes upon contact with the body fluids to be detected. Furthermore, the chemical functionality is covalently and thus permanently fixed to the electrode surface via the adhesion promoter layer. EDX analyses have shown that adhesion promoter layers thinner than 10 nm do not provide sufficient chemical bonding of the functionalizations, and that adhesion promoter layers thicker than 200 nm influence the electrode potentials, so that the SiO x layer, rather than the chemical functionalization, determines the electrode potential.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Haftvermittlerschicht erhalten durch ein flammpyrolytisches Combustion-Chemical Vapour Deposition(C-CVD)-Verfahren. Dies ist das bevorzugte Verfahren für eine großtechnische Herstellung.According to an advantageous embodiment of the invention, the adhesion promoter layer is obtained by a flame-pyrolytic combustion-chemical vapor deposition (C-CVD) process. This is the preferred process for large-scale production.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Haftvermittlerschicht erhalten durch eine kathodisch induzierte Polymerisation von Kieselsäure. Obgleich für das eine großtechnische Herstellung zu aufwändig, eignet sich das Verfahren für die Herstellung von Prototypen. Denn die Aufbringung der Haftvermittlerschicht und die anschließende Aufbringung der Funktionssubstanz kann nach einer textiltechnologischen Einarbeitung der Filamente am Textilsubstrat erfolgen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the adhesion promoter layer is obtained by cathodically induced polymerization of silica. Although too complex for large-scale production, the process is suitable for the production of prototypes. This is because the application of the adhesion promoter layer and the subsequent application of the functional substance can be carried out after the filaments have been incorporated into the textile substrate using textile technology.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die chemisch an SiOx-Haftvermittlerschicht gebundene, erste Funktionssubstanz ein Methoxysilan auf. Trimethoxysilane reagieren besonders auf Ionen von Blut und Urin.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first functional substance chemically bonded to the SiOx adhesion promoter layer comprises a methoxysilane. Trimethoxysilanes react particularly to ions from blood and urine.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die chemisch an SiOx-Haftvermittlerschicht gebundene, erste Funktionssubstanz ein Amino-thiol auf. Aminothiole reagieren besonders auf Ionen von Blut.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first functional substance chemically bonded to the SiOx adhesion promoter layer comprises an aminothiol. Aminothiols react particularly to blood ions.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorsystem eine chemisch an die SiOx-Haftvermittlerschicht gebundene, dritte Funktionssubstanz auf. Die dritte Funktionssubstanz weist eine Substanz aus der Gruppe von Substanzen bestehend aus Levafin blue, Homocystein und Lupamin 9095 auf. Diese Substanzen reagieren besonders auf Ionen von Blut.According to a further advantageous embodiment of the invention, the sensor system comprises a third functional substance chemically bonded to the SiOx adhesion promoter layer. The third functional substance comprises a substance from the group consisting of Levafin blue, homocysteine, and Lupamin 9095. These substances react particularly to blood ions.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten Filamentelektroden in ersten Garnen enthalten, die im Textilsubstrat in eine erste Elektrodenbahn textiltechnologisch eingearbeitet sind. Die zweiten Filamentelektroden sind in zweiten Garnen enthalten, die im Textilsubstrat in eine zweite Elektrodenbahn textiltechnologisch eingearbeitet sind. Die jeweils fakultativ weiteren Filamentelektroden sind in jeweils weiteren jeweiligen Garnen im Textilsubstrat in jeweils einer weiteren Elektrodenbahn textiltechnologisch eingearbeitet . Die einzelnen Elektrodenbahnen erlauben einen einfachen Anschluss an eine Textilschaltung mit einem Computer (Mikrocontroller).According to a further advantageous embodiment of the invention, the first filament electrodes are contained in first yarns that are textile-technically incorporated into a first electrode track in the textile substrate. The second filament electrodes are contained in second yarns that are textile-technically incorporated into a second electrode track in the textile substrate. The optionally further filament electrodes are each textile-technically incorporated into further respective yarns in the textile substrate in a further electrode track. The individual electrode tracks allow easy connection to a textile circuit with a computer (microcontroller).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorsystem zusätzlich zu den Filamentelektroden keine Referenzelektrode auf. Dies reduziert den Fertigungsaufwand einerseits, erniedrigt aber andererseits die Qualität der Messwerte, was aber wiederum kein Problem für eine datenanalytische Berechnung zur Bestimmung der Art der Körperflüssigkeit darstellt, wenn man ein neuronales Netzwerk zur datenanalytischen Berechnung verwendet.According to a further advantageous embodiment of the invention, the sensor system does not have a reference electrode in addition to the filament electrodes. This reduces manufacturing costs on the one hand, but on the other hand, it reduces the quality of the measured values. However, this does not pose a problem for a data analysis calculation to determine the type of body fluid if a neural network is used for the data analysis calculation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorsystem zusätzlich zu den Filamentelektroden noch eine Referenzelektrode auf. Hierdurch steigt die Qualität der Messwerte, allerdings unter Erhöhung des Fertigungsaufwands.According to a further advantageous embodiment of the invention, the sensor system comprises a reference electrode in addition to the filament electrodes. This improves the quality of the measured values, but at the expense of increased manufacturing effort.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen jeweils als vereinfachte Prinzipskizzen:
-
1 ein textiles Sensorsystem aufweisend eine Schaltung mit einem Computer, als perspektivische Darstellung; -
2 eine Filamentelektrode, als perspektivische Darstellung; -
3 eine Referenzelektrode, als perspektivische Darstellung; -
4 ein zweites Textilsubstrat, in der Draufsicht, abgeleitet von einem Foto, mit händisch ergänzten Profilansichten; -
5 und6 jeweils eine Illustration einer Filamentelektrode bezüglich einer Haftvermittlerschicht und einer Funktionssubstanz.
-
1 a textile sensor system comprising a circuit with a computer, as a perspective view; -
2 a filament electrode, as a perspective view; -
3 a reference electrode, as a perspective view; -
4 a second textile substrate, in plan view, derived from a photograph, with manually added profile views; -
5 and6 an illustration of a filament electrode with respect to an adhesion promoter layer and a functional substance.
Eingehend auf den allgemeinen Aufbau des Sensorsystems, zeigt die
- •
erste Filamentelektroden 10a mit einer ersten Funktionssubstanz 13a, - •
zweite Filamentelektroden 10 b mit einer zweiten Funktionssubstanz 13b, - • und dritte Filamentelektroden 10c mit
einer dritten Funktionssubstanz 13c.
- •
first filament electrodes 10a with a firstfunctional substance 13a, - •
second filament electrodes 10 b with a second functional substance 13 b, - • and
third filament electrodes 10c with a thirdfunctional substance 13c.
Die erste Funktionssubstanz 13a, die zweite Funktionssubstanz 13b und die dritte Funktionssubstanz 13c der jeweiligen Filamentelektroden 10a, 10b, 10c sind unterschiedlich, um auf Ionen der Körperflüssigkeit 35 mit einem spezifischen Potential zu reagieren. Körperflüssigkeiten 35 enthalten in unterschiedliche Mengen unterschiedliche Ionen. Diese bewirken ein jeweiliges Potential je nach Art der Körperflüssigkeit 35 in Bezug auf eine jeweilige Funktionssubstanz.The first
Der allgemeine Aufbau der in
Die jeweiligen Filamentelektroden 10a, 10b, 10c sind mit einem auf der Haut 36 zu tragenden, Textilsubstrat 30 verbunden. Die jeweiligen Filamentelektroden 10a, 10b, 10c sind an eine Schaltung 80 mit einem Computer 85 in Form eines Mikrocontrollers zur datenanalytischen Berechnung der Art der Körperflüssigkeit 35 angeschlossen. Die Schaltung weist auch einen Bluetooth-Sender 87 auf, um die Daten an einen Arzt weiterzuleiten. Wenn es sich beispielsweise bei der Körperflüssigkeit 35 um Blut handelt, kann der Arzt frühzeitig Gegenmaßnahmen einleiten.The
Eingehend auf Einzelheiten der Haftvermittlerschicht, ist die Haftvermittlerschicht 12 erhalten durch ein flammpyrolytisches Combustion-Chemical Vapour Deposition(C-CVD)-Verfahren. Eine C-CVD-Anlage zur Durchführung des Verfahrens weist eine Filamentab- und - aufwicklung auf. Die Haftvermittlerschicht 12 wird aufgebracht, indem ein Filament 11 mit einer metallischen Oberfläche durch eine Flamme geführt wird. Diese Flamme wird bei der C-CVD Technik mit einem organischen Silan, dem sogenannten Precursor, gespeist. Durch die Verbrennung des Silans entstehen in der Flamme hochreaktive H4SiO4-Bruchstücke, welche sich auf der metallischen Oberfläche des Filaments 11 abscheiden und eine nanoskalige SiOx-Schicht bilden. Der Vorteil dieses Prozesses ist die hohe Prozessgeschwindigkeit und - stabilität. Jedoch nimmt die Reaktivität der Nanoschichten bereits nach 48 h soweit ab, dass kaum noch eine stabile chemische Modifizierung gelingt. Dies bedeutet, dass die so behandelten Filamente zeitnah chemisch modifiziert werden müssen.Looking at the details of the adhesion promoter layer, the
Eine Haftvermittlerschicht 12 ist alternativ erhalten durch eine kathodisch induzierte Polymerisation von Kieselsäure. Eine kathodisch induzierte Polymerisation eignet sich hervorragend für die Herstellung eines Prototyps. Ein Prototyp kann erhalten werden durch Aufbringen einer Haftvermittlerschicht und Aufbringen einer Funktionssubstanz nach einer textiltechnologischen Einarbeitung, da Kontaktbahnen vorliegen und ein Anschließen einer Spannungsquelle ermöglichen, um in einem passenden Elektrolyten, wie Kieselsäure, zunächst eine Haftvermittlerschicht aufzubringen, um im Anschluss nach einem Abwaschen und Säubern die Funktionssubstanz elektrochemisch aufzutragen.An
Eingehend auf Einzelheiten der Funktionssubstanzen, illustriert
Eine chemisch an die SiOx-Haftvermittlerschicht 12 gebundene, dritte Funktionssubstanz 13c (ohne Figur) weist auf: eine Funktionssubstanz aus der Gruppe von Substanzen bestehend aus Levafin blue, Homocystein und Lupamin 9095.A third
Die jeweiligen Funktionssubstanzen werden in einem Lösemittel gelöst und reagieren mit der reaktiven, frisch applizierten Haftvermittlerschicht. Dadurch wird die jeweilige chemische Modifizierung auf die jeweilige Filamentelektrode immobilisiert. Konkret: Zum Aufbringen der Funktionssubstanz wird das Filament abgespult und durch eine EthanolLösung mit der jeweiligen Funktionssubstanz geführt. Anschließend wird die erhaltene Filamentelektrode in einer Heizröhre getrocknet und wieder aufgespult.The respective functional substances are dissolved in a solvent and react with the reactive, freshly applied adhesion promoter layer. This immobilizes the respective chemical modification on the respective filament electrode. Specifically: To apply the functional substance, the filament is unwound and passed through an ethanol solution containing the respective functional substance. The resulting filament electrode is then dried in a heating tube and rewound.
Auf Einzelheiten der Elektrodenbahnen eingehend, sind die ersten Filamentelektroden 10a in ersten Garnen enthalten sind und die ersten Garne sind im Textilsubstrat 30 in eine erste Elektrodenbahn 50a textiltechnologisch eingearbeitet . Die zweiten Filamentelektroden 10b sind in zweiten Garnen enthalten und die zweiten Garne sind im Textilsubstrat 30 in eine zweite Elektrodenbahn 50b textiltechnologisch eingearbeitet. Die dritten Filamentelektroden 10c sind in dritten Garnen im Textilsubstrat 30 in einer dritten Elektrodenbahn 50c textiltechnologisch eingearbeitet. Die Elektrodenbahnen 50a, 50b, 50c sind im Abstand von Kontaktbahnen 81a, 81b und 81c im Textilsubstrat verwebt. Eine sichere Kontaktierung der Kontaktbahnen mit den Elektrodenbahnen kann erfolgen mit einer mit leitfähigen Partikeln beladenen Folie unter Einwirkung von Hitze und Pressdruck.Going into details of the electrode tracks, the
Auf Einzelheiten bezüglich Referenzelektroden eingehend, weist das in
Gemäß einem weiteren Beispiel weist das Sensorsystem zusätzlich zu den Filamentelektroden 10a, 10b, 10c auch eine Referenzfilamentelektrode 20 auf.According to a further example, the sensor system also comprises a
Die
Die Referenzfilamentelektrode 20 kann wie folgt im Sensorsystem integriert werden (ohne eigene Figur): Ein mit AgCl beschichteter Silberdraht wird in ein Textil eingewebt. Anschließend wird das Gewebe mit einer atmungsaktiven, aber wasserdichten Membran versiegelt. Dann wird in das versiegelte Textil eine gesättigte KCI-Lösung appliziert. Abschließend werden die Stellen, über die der Elektrolyt durch die Membran appliziert wurde, versiegelt.The
In Abweichung der bisherigen Ausführungsbeispiele sind beispielsweise folgende Modifikationen möglich:
- • Gemäß der Ausführungsbeispiele weist das Sensorsystem auf:
Erste Filamentelektroden 10a mit einer ersten Funktionssubstanz 13a,zweite Filamentelektroden 10 b mit einer zweiten Funktionssubstanz 13b, und dritte Filamentelektroden 10c miteiner dritten Funktionssubstanz 13c. In Abweichung hierzu können ergänzt sein: fakultativ zusätzlich vierte Filamentelektroden mit einer vierten Funktionssubstanz oder wiederum fakultativ zusätzlich fünfte Filamentelektroden mit einer fünften Funktionssubstanz, usw. bis maximal fünfzehnte Filamentelektroden mit einer fünfzehnten Funktionssubstanz. Die weiteren Filamentelektroden sind jeweils in weitern Garnen im Textilsubstrat in jeweils weiteren Elektrodenbahnen eingewebt oder anderweitig textiltechnologisch eingearbeitet. - • Gemäß den Ausführungsbeispielen werden sowohl für die Filamentelektroden als auch für mögliche Referenzfilamentelektroden Filamente mit einer metallischen Manteloberfläche verwendet, die ein Kernfilament aus Kunststoff und eine Metallschicht aufweisen. Alternativ können auch Metallfilamente, wie Silberdrähte, eingesetzt werden.
- •
10a, 10b, 10c sind an einen Computer zur datenanalytischen Berechnung zur Bestimmung der Körperflüssigkeit 35 angeschlossen. In den Ausführungsbeispielen wird ein neuronales Netzwerk verwendet. Möglich wäre auch eine etwas einfacher durchführbare multivariate Datenanalyse, insbesondere dann, wenn Referenzfilamentelektroden zum Einsatz kommen und Messwerte hoher Qualität liefern.Die jeweiligen Filamentelektroden
- • According to the exemplary embodiments, the sensor system comprises:
first filament electrodes 10a with a firstfunctional substance 13a,second filament electrodes 10b with a second functional substance 13b, andthird filament electrodes 10c with a thirdfunctional substance 13c. In deviation from this, the following can be added: optionally additional fourth filament electrodes with a fourth functional substance or, again optionally, additional fifth filament electrodes with a fifth functional substance, etc. up to a maximum of fifteenth filament electrodes with a fifteenth functional substance. The further filament electrodes are each woven into further yarns in the textile substrate in further electrode tracks or are otherwise incorporated using textile technology. - • According to the exemplary embodiments, filaments with a metallic sheath surface are used for both the filament electrodes and possible reference filament electrodes. These filaments comprise a plastic core filament and a metal layer. Alternatively, metal filaments, such as silver wires, can also be used.
- • The
10a, 10b, 10c are connected to a computer for data analysis calculation to determine therespective filament electrodes body fluid 35. In the embodiments, a neural network A somewhat simpler multivariate data analysis would also be possible, especially if reference filament electrodes are used and provide high-quality measurements.
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 1010
- FilamentelektrodeFilament electrode
- 10a10a
- erste Filamentelektrodefirst filament electrode
- 10b10b
- zweite Filamentelektrodesecond filament electrode
- 10c10c
- dritte Filamentelektrodethird filament electrode
- 1111
- Filament mit einer metallischen ManteloberflächeFilament with a metallic sheath surface
- 11a11a
- Kernfilamentcore filament
- 11b11b
- Metallschichtmetal layer
- 1212
- Haftvermittlerschicht aus SiOx Adhesion promoter layer made of SiO x
- 1313
- FunktionssubstanzFunctional substance
- 13a13a
- erste Funktionssubstanzfirst functional substance
- 13b13b
- zweite Funktionssubstanzsecond functional substance
- 13c13c
- dritte Funktionssubstanzthird functional substance
- 2020
- ReferenzfilamentelektrodeReference filament electrode
- 2121
- Filament mit einer metallische ManteloberflächeFilament with a metallic sheath surface
- 21a21a
- Kernfilamentcore filament
- 21b21b
- Metallschichtmetal layer
- 2222
- Haftvermittlerschicht aus SiOxAdhesion promoter layer made of SiOx
- 2727
- AgCl-SchichtAgCl layer
- 2828
- Schicht mit KCI-LösungLayer with KCI solution
- 2929
- Membran-SchichtMembrane layer
- 3030
- TextilsubtratTextile substrate
- 3535
- KörperflüssigkeitBody fluid
- 3636
- Hautskin
- 50a50a
- erste Elektrodenbahnfirst electrode track
- 50b50b
- zweite Elektrodenbahnsecond electrode track
- 50c50c
- dritte Elektrodenbahnthird electrode track
- 8080
- Textilschaltung mit ComputerTextile circuit with computer
- 81a81a
- KontaktbahnContact path
- 81b81b
- KontaktbahnContact path
- 81c81c
- KontaktbahnContact path
- 8585
- Computercomputer
- 8787
- Bluetooth-SenderBluetooth transmitter
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| DE69735601T2 (en) * | 1996-11-29 | 2007-10-18 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University, Stanford | ARRANGEMENTS OF INDEPENDENTLY AFFILIATED, SUPPORTED LIQUID BILAYER MEMBRANES AND ITS USE METHOD |
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2024
- 2024-03-20 DE DE102024107957.6A patent/DE102024107957B3/en active Active
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