光学旋光法的血糖浓度测量

采用光学法检测血糖浓度是现今国际研究的热门课题,目的是实现对糖尿病患者进行快速、无创、频繁、实时的血糖监测。本文介绍了光学旋光法检测血糖浓度的原理,对基于光学旋光法进行无创血糖检测技术的研究状况进行综述,讨论了各测量法的优缺点。     

基于近红外光谱法进行无创血糖仪的初步研究

糖尿病是一个威胁人类健康的重要疾病,针对此研究了一种根据朗伯一比耳定律使用近红外光的漫反射原理进行血糖浓度无创检测的方法。介绍了该血糖仪的检测原理,设计相关的传感器探头,接收电路,用所研制的血糖仪器进行临床实验,得到的相关系数和预测均方根误差在允许范围。实验证明近红外光法无创血糖检测技术是可行的。     

基于近红外光谱传感器的饮食监测系统

针对我国糖尿病患病率日益提高的问题,文章设计一套面向糖尿病患者的饮食监测系统,该系统中最为关键的是食物含糖量检测技术。采用苹果作为研究对象,利用艾迈斯半导体公司生产的最新的近红外光谱传感器采集其原始光谱数据,使用手持糖度计测量其糖度,通过PLS(偏最小二乘)算法建立苹果糖度的预测模型。实验结果显示预测值与实际值的相关系数为0.9858,均方误差为0.65。利用近红外光谱传感器对食物含糖量进行无损分析,避免对食物造成损伤,并且解决了近红外光谱仪庞大复杂难以民用的问题,为面向糖尿病患者的饮食监测系统应用奠定了基础,具有较高的实际应用价值。     

定位技术在无线传感器网络中的应用

被誉为21世纪三大技术之一的无线传感器网络出现于20世纪90年代,之后受到了越来越多的关注。定位技术是无线传感器网络的核心技术之一,是网络大范围应用的基础。文章介绍了无线传感器网络定位技术在网络中的应用,描述了常用的定位方法及目前无线传感器网络定位算法的研究现状,结合网络特征讨论了下一步研究中需要解决的问题。     

一种新型的低功耗血糖检测电路设计与实现

针对采用三电极电化学葡萄糖传感器的血糖检测应用,提出了一种新型低功率、低噪声的紧凑式电流测量电路结构。该电路包含一个阈值电压基准电流源结构,能够为电化学反应提供所需的基准电压,并且能够将反应电流转换为响应的电压。采用0.35 μm CMOS工艺进行了具体实现,面积为125 μm×340 μm。采用三电极电化学葡萄糖传感器进行了具体测量,实验结果表明了提出电路的可行性,其功率损耗为0.891mW,产生的噪声为0.73mVrms,适用于便携式电化学血糖检测设备。     

红外无创血糖检测与阵列信号处理

红外无创血糖检测是一种不需收集血样进行人体血糖浓度测量的新方法，它不仅可以减少患者的痛苦，还能进行连续测量，由于无创血糖检测技术市场利益巨大是各国研究的热点，且技术相互之间保密，可参考的数据不多，常用的技术是利用一束一定波长的红外光传过人体部分血管区域，从光谱中提取相应的血糖浓度信息，但在测量精度和稳定性方面存在着问题，为了克服红外无创血糖检测中存在的难题，使微弱的光谱信号变化能正确的体现人体血糖浓度，作者根据朗伯－比尔定律原理，分析了人体葡萄的吸收谱，设计了多波长红外血糖检测传感器阵列，采用MOE和MADALINE整合神经网络方法建立了传感器阵列信号处理模型，使红外无创血糖检测的精度和稳定性得到了改善，同时讨论了红外无创血糖检测中需要注意的问题。     

人体唾液葡萄糖生物传感器

通过戊二醛交联法将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在二茂铁(Fc)修饰的薄膜金电极上,制备了一种可用于检测人体唾液中葡萄糖含量的生物传感器。研究了不同扫描速度下二茂铁的电化学行为,以及工作电压、戊二醛浓度和酶固定量对传感器响应特性的影响。结果表明,利用戊二醛交联法制备的传感器检出限低、检测范围宽。在0~2 200μmol/L的葡萄糖标准浓度范围内,传感器灵敏度为21.45nA.μmol-1.cm-2(相关系数r=0.991 2),检出限为1μmol/L,响应时间5s。该结果可实现对唾液葡萄糖的检测,进而有望实现对血糖的检测。     

基于光学旋光法的血糖浓度测量

采用光学原理测量血糖是近年国际上热门的研究课题，目的是为糖尿病患者研制出无创、方便、连续实时监测血溏浓度的便携式监测仪。本文介绍了光学旋光法测量血糖的原理，对采用旋光法进行无创血溏测量技术的研究现状进行综述，讨论了影响测量的各种因素。     

协同传感器管理体系结构及方法

对协同传感器管理的基本概念、原理以及重要性进行了简述,给出了协同传感器管理的体系结构,对协同传感器管理的基本方法进行了分析与综合,指出了协同传感器方法发展的基本特征和需要进一步研究的问题。     

分布式光纤振动传感技术及发展动态

从工程结构安全监测到输油管线的维护以及地震监测,振动传感器发挥着重要作用,可以实现以往需要大量人力物力和时间的监测。而分布式光纤振动传感器具有许多优于传统振动传感器的地方,应用前景广阔,近年来成为光纤传感领域的研究热点。本文主要介绍了分布式光纤振动传感器的实现方法与相关技术,并展望了分布式振动传感技术未来的发展方向和应用领域。     

正弦调制偏振光无创血糖检测的研究

常规的有创血糖检测方法有较多的局限性,光学无创血糖检测是糖尿病患者自我血糖评估的最佳方法,提出了一种偏振光无创血糖检测方法,将正弦调制偏振光通过血糖引起的微小偏振角的变化转化为电光调制器基频和倍频两个分量的变化,由相关原理高灵敏锁相放大器检测基频信号,控制法拉第线圈电流补偿血糖引起的偏转角变化,利用血糖浓度与法拉第线圈电流的线性关系,计算获得血糖浓度。以LX-20全自动生化分析仪测得的数据作为标准进行对比实验,葡萄糖溶液实验的相关系数为0.9952。研究表明偏振光无创血糖检测方法具有较高的检测灵敏度和准确度,为研制实用的新型无创血糖检测仪打下了基础。     

新整合式NFC卷标/传感器组件——低成本、低功率射频技术如何发展出新的应用

正全球约有3.66亿糖尿病患,这当中有许多糖尿病患者必须以刺破皮肤引流血液的方式定期自我检测血糖值,而且最让他们反感的就是必须定期重复这项检测。如果射频技术发展成熟到可以让病患不需要抽血呢?近距离射频通讯技术(Near field communications;NFC)是一种能在相隔10公分以内近距离或直接碰触装置之间传送数据数据的射频协议。现在Android操作系统的智能型手机和平板计算机都开始支持NFC,因此NFC的应用未来有望大量普及。例如,目前已有医学设备制造商开始进行相关实验,他们将微型NFC-enabled血糖传感器植入糖尿病患     

无创人体血糖光学检测技术研究与展望

对糖尿病患者血糖浓度的频繁测定是控制病情的重要手段,但目前频繁采血的有创测量方法给患者带来了极大的痛苦和不便。本文对国内外无创血糖光学检测技术,尤其是近红外光谱检测技术的研究现状及存在的问题进行了综述,指出了无创血糖检测的技术难点和解决方案,并对未来的研究方向和发展趋势进行了展望。     

基于液芯MTC的低浓度血液葡萄糖光学传感器研究

为了实现超低样本体积、高灵敏度的血液葡萄糖浓度检测,采用时域有限差分法分析了液芯微管腔(MTC)的壁厚和直径对回音壁模式(WGM)共振特性的影响。利用熔融拉锥法制备了MTC,通过高精度电控位移平台实现MTC和锥形光纤的高精度耦合以及WGM共振谱的激发,并对MTC进行表面功能化和过耦合方法以提高灵敏和稳定性, 同时进行了理论分析和实验验证。结果表明, 表面功能化的液芯MTC传感器取得的灵敏度约为0.911pm/(mmol·L-1),线性度为0.988;该低浓度血液葡萄糖光学传感器的灵敏度和稳定性很高。这一结果对运动员训练中血糖的实时、快速监测,保障运动安全性和持久性等是有帮助的。     

基于柔性薄膜的多参数高灵敏汗液传感器研究

提出一种全新的基于柔性薄膜材料的高灵敏度、多参数汗液成分分析传感器,对敏感材料的特性及高灵敏度捕获机理进行了研究分析,设计了一种抗干扰信号采集电路,最终完成传感器样品制备,并搭建测试环境,对其关键性能指标进行了测试。结果表明,汗液传感器可实现对钾离子、钠离子、葡萄糖3种汗液成分的实时监测,在检测灵敏度和抗干扰性能上达到较好水平,与传统的检测仪器或单参数汗液传感器检测方法相比,在实用性上有很大的提升。     

磨粒在线监测静电传感器设计

针对机器磨损状态监测要求,设计了一种油液磨粒在线监测静电传感器,并给出了静电传感器的结构模型.采用有限元法对传感器静电场进行数值求解,得到了传感器的灵敏度空间分布,并对影响传感器灵敏度的主要因素进行了仿真研究,对静电传感器的频率响应特性进行了分析.在此基础上,提出了油液磨粒在线监测静电传感器结构尺寸优化设计方法.最后,构建了油液磨粒静电监测实验系统,进行磨损监测实验研究.实验结果表明,静电传感器可有效监测到荷电颗粒物和油液磨粒,本系统适用于油液磨粒在线监测.     

无线传感器网络基于参数可调增强型覆盖控制算法

覆盖问题是无线传感器网络领域的一个基本问题,也是无线传感器网络特性当中的一个重点问题.如何通过某种算法达到以最少传感器节点对监测区域的有效覆盖已成为目前研究的一项重要课题.因此,提出一种增强型覆盖控制算法(Enhanced Coverage Control Algorithm, ECCA).该算法通过概率理论知识可以有效地求解出对监测区域进行有效覆盖下的最少节点,给出了传感器节点概率的期望值计算方法以及目标节点首次被传感器节点覆盖和多次覆盖后的期望值求解过程,验证随机变量相互之间不独立时的比例函数关系.仿真结果表明,ECCA算法可以使用较少的传感器节点数量完成对监测区域的有效覆盖,提高了对监测区域的覆盖质量.     

智能胰岛素泵与动态血糖监测仪

胰岛素泵针对胰岛β细胞损害进行基础剂量及三餐剂量调节,传统胰岛素泵需要每天定时进行测量,测量值与实际值存在偏差,针对上述状况加入动态血糖分析仪,根据实时监测值对血糖值进行预判并针对测量值动态调节基础量.可以提高糖尿病治疗的针对性.     

一种新型无线传感器网络

毫米波技术和无线传感器网络是目前各国研究的热点。随着毫米波器件的发展，使得其应用于无线传感器网络成为可能。从国内外公开发表的文献资料来看，这项应用虽然不甚成熟，但是其发展潜力巨大，有很多复杂问题有待研究解决。简要阐述了毫米波通信技术在无线传感器网络，特别是军用无线传感器网络中应用所具有的优势，对需要进一步解决的问题进行了研究分析。     

低功耗技术在无线传感器网络中的研究与设计

无线传感器能对各种环境下的对象进行实时监测,还能对对象进行感知和采集信息。无线传感器的设计目的是通过低功耗技术对WSN的体系结构、节点和网络各个层次的通信协议等多个角度进行设计,使其能够解决无线传感器网络设计中目前需要解决的一些问题。