基于无创血糖检测的传感器集成设计

根据能量代谢守恒法无创检测血糖浓度的原理,设计出一规格为60mm×30mm×85．5mm的无创血糖检测传感器集成器。主要由底座、指表血流流速检测区、人体指部代谢率检测区、指端血氧红外检测区、电路连接区和信号输入输出区组成。由温度传感器、湿度传感器、辐射温度传感器、双波长（660nm／905nm）的红外发射及接收传感器在一定实施条件下集成得到。通过本集成器实现了对血糖浓度的无创伤检测,经20例临床初步实验,结果表明：与AMS—AUTOLAB18全自动生化分析仪的相关系数尺达到了0．807,具有较好的相关性和一致性。经误差统计分析发现其平均相对误差为7．0％,平均绝对误差小于0．5,证明检测结果具有较高的精确度。     

利用电化学生物传感器进行无创血糖检测技术研究

研制了一种新型的基于反离子电渗透原理无创检测血糖的电化学生物传感器,利用此生物传感器在自行搭建的实验装置上进行了裸鼠离体皮肤的葡萄糖透皮抽取和检测实验,研究了化学促渗剂和电流切换技术对无创血糖检测的影响.实验结果显示,使用化学促渗剂后葡萄糖的渗透量是不使用促渗剂情况下的2.29倍,采用电流切换技术,能减缓长时间通电对皮肤的刺激,在皮下葡萄糖浓度0～18 mmol/L范围内,生物传感器的响应电流与皮下葡萄糖浓度具有较好的相关性(R=0.9886,n=7).此外,还进行了与生物传感器配合使用的腕式仪表的研制,为实现糖尿病人血糖闭环控制奠定技术基础.     

无创血糖检测中不同葡萄糖浓度的介电- 频率响应特性研究

无创血糖检测技术具有无痛感、不易感染和可连续监测等优点,是血糖检测技术发展的重要 方向。为了研究在不同频率下、不同葡萄糖浓度对介电特性的影响,该文首先以不同葡萄糖浓度的 水溶液为研究对象,探索了 500 kHz～5 MHz 频率范围内不同葡萄糖浓度水溶液的介电-频率特性。 研究表明,葡萄糖水溶液在 500 kHz～5 MHz 的响应特性与高频下的响应特性不同。在该频段下,当 葡萄糖浓度不变时,水溶液的复介电常数的实部和虚部随着频率的增大而减小;当频率不变时,水 溶液的复介电常数的实部和虚部随着葡萄糖浓度的增大而减小。其次,该文还通过对复介电常数测量 值进行二阶 Debye 模型拟合,并对 Debye 模型中的参数进行了二次多项式拟合。拟合的决定系数均 高于 0.93,最终得出了葡萄糖浓度为 0～16% 水溶液的复介电常数在不同葡萄糖浓度和频率下的相关 函数,量化了葡萄糖水溶液的复介电常数与葡萄糖浓度及频率的关系。最后,通过建立包含皮肤、血 液、肌肉的无创血糖检测模型,并采用基于时域有限差分法对模型进行仿真分析。结果表明,接收电 极 2 与 3 之间的电压差值随着葡萄糖浓度的增加而线性增大,为基于 500 kHz～5 MHz 频率范围内的 无创血糖检测提供了一定的理论基础。     

便携式无创血糖检测仪的研制

以能量代谢守恒法为基础,研制出以DSP(数字信号处理器)为主控芯片的便携式无创血糖检测仪器.仪器采用传感器集成器采集的多路湿度、温度和双波长光衰减量信号计算出血氧饱和度,血流量,脉率等,综合得出血糖浓度.介绍了仪器检测原理,硬软件结构和算法实现过程.采用仪器样机进行临床实验,测量所得血糖值与AUTOLAB18全自动生化...     

葡萄糖生物传感器检测重金属离子的研究

本文采用葡萄糖氧化酶生物传感器,利用重金属对葡萄糖氧化酶的抑制作用,来检测环境中微量的Cu2 和Hg2 浓度.以普鲁士蓝修饰的葡萄糖氧化酶电极为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,自制铂片电极为对电极,在三电极体系中,用循环伏安法进行扫描.考察了缓冲溶液pH值、温度等因素对葡萄糖氧化酶生物传感器检测Cu2 、Hg2 的影响.在较宽的浓度范围内,峰值电流与酶抑制剂浓度的对数呈良好的线性关系.检测Cu2 和Hg2 时,传感器的线性响应范围分别为5～40μmol/1和2.5～22.5μ.mol/1,最佳响应条件选择pH值为6.86,温度为25℃.上述酶传感器可用于毒性评价和环境监测等领域.     

主客体葡萄糖生物传感器

以β－环糊精与戊二醛缩合而成的β－环糊粗聚合物（β－ＣＤＰ）为主体，电子传递介体二茂铁为客体，使之形成稳定的饮埋络合物，再用牛血清白蛋白－戊二醛交联法把主客体包络物和葡萄糖氧化酶一起固定到电极上，成功地制成了葡萄糖生物传感器，由于包络物的形成，避免民电子传递介体二工成铁的流失，使生物传感器稳定性提高，使用寿命延长，该生物传感器的线性响应范围为０．０１￣１８ｍｍｏｌ／Ｌ，达９５％稳态响应电流所用时间     

基于能量守恒的无创血糖检测传感器的设计

根据人体摄取的能量和代谢消耗的能量守恒原理,建立了对流、蒸发、辐射等与血糖浓度之间的关系,提出了一种基于能量守恒的无创血糖检测传感器的设计。设计中将湿度、温度、血氧饱和度、热辐射等传感器集成封装成一个内径Φ为15mm×50 mm无创血糖检测传感器。该传感器性能稳定,测得的数据经多项式拟合后较为理想。     

用于无创检测皮下葡萄糖的新型生物传感器研究

以无创检测人体血糖为应用需求,采用高灵敏度锇氧化还原聚合物修饰在薄膜电极上,并通过戊二醛交联法固定酶分子制备成新型生物传感器。实验结果表明:在0~700μmol/L的葡萄糖标准浓度范围内,传感器灵敏度为23.955 nA/(μmol.L-1),最低检测限为0.3μmol/L,相关系数为0.999;在标准皮下葡萄糖浓度0~19mmol/L浓度范围内,被抽取出的葡萄糖电流响应值与皮下葡萄糖的浓度成线性关系,线性相关系数为0.994,灵敏度为4.03 nA/(mmol.L-1);单只传感器对100μmol/L葡萄糖检测的精度为4.07%(n=10),不同传感器之间对100μmol/L葡萄糖测量的精度为3.22%(n=10),在4℃条件下,传感器的寿命可达450 d。     

用于无创胎心监护的压电胎音传感器

本文探讨了用于无创胎心监护的压电胎音传感器的工作原理，以及它的结构、“黑箱”方程和实验结果。     

基于阻抗谱法的无创血糖检测系统设计

以生物阻抗检测技术为基础,设计了一种频谱范围在10 ～60 MHz的高频阻抗检测系统用于人体阻抗测试,验证了系统的测试性能.根据阻抗谱法无创血糖测试的原理,对健康人体进行测试后得到112组数据,采用主成分分析回归模型预测血糖浓度,对比同一测试者的预测结果与有创检测数据,相关系数为0.8058,且较好预测了动态血糖变化趋势,为进一步研究无创连续监测血糖浓度提供了参考.     

血糖检测技术研究进展

血糖是临床上分析病人是否患糖尿病的重要参考指标之一。本文对有创、微创和无创检测三种检测血糖的方法作了阐述,并进行了展望,指出闭环无创胰岛素泵集成系统和半闭环有创胰岛素泵集成系统是今后血糖检测技术研究的主要方向。     

近红外无创血糖检测系统设计

根据近红外无创血糖检测技术,设计一种小型近红外无创血糖检测系统.以系统检测探头对人体食指采取透射方式探测,由光电传感器采集四路不同波长近红外光的脉搏波信号.提出一种脉搏波预处理方法,采用经验模态分解和三次样条插值算法去除原始脉搏波的高频噪声和基线漂移.运用动态光谱频域提取法提取对数脉搏波的基波分量.采用偏最小二乘法交叉验证的方法,预测人体血糖浓度.对实验结果进行分析,此系统预测血糖值与真实血糖值的相关性达到了86.5％,预测均方根误差为0.56 mmol/L,证明系统检测结果精度较高.     

基于葡萄糖氧化酶-空壳钯修饰的新型葡萄糖传感器

制备了空壳钯纳米粒子,通过TEM对其空壳结构进行了表征。将空壳钯纳米粒子和葡萄糖氧化酶（GOD）修饰在玻碳电极（GC）表面,构建了新型的葡萄糖传感器。空壳钯纳米粒子对过氧化氢（H202）具有良好的催化还原作用,通过检测酶反应产生的H202可检测葡萄糖的浓度。在-0．3V工作电位下,在2．5×10＾－5mol／L到2．7...     

无创胃液隐血检测传感器的设计

基于胶囊内窥镜与隐血检测原理,提出了一种能够智能识别胃液隐血(GOB)信息的智能电子胶囊,设计了基于胶体金免疫原理的胃液隐血检测传感器,该传感器主要包括隐血检测模块与隐血识别模块,隐血检测模块特异性针对人体血红蛋白.在离体状态下对传感器样机进行了原理性实验.结果表明:该胃液隐血检测传感器能够较好地识别血红蛋白浓度为6-1 800 mg/L的胃液隐血.整个系统结构设计简单、可靠,为早期胃癌的普查初筛提供了一个新的思路.     

基于单针三电极的动态血糖传感器研制

研制了一种基于单根空心微针的新型植入式葡萄糖传感器,用于对人体血糖变化趋势进行连续监测.单根空心微针由结构相同的两个沿轴向磨去半边的不锈钢针管通过绝缘胶粘结而成,其分别作为传感器的工作电极与辅助电极;参比电极是置于该微针通孔之中的Ag/AgCl细丝;葡萄糖氧化酶( GOD)置于针尖的通孔处.测试结果表明:传感器的线性范围为3~22 mmol/L,灵敏度为1. 11μA/mmol/L,响应时间为10 s,且具有较好的抗干扰性.     

电极形状对无创血糖检测精度影响的研究

在低频段时,为了提高基于射频信号的无创血糖检测的精度,本文探讨了圆形、方形、螺旋形电极分别在模拟的三种不同浓度血糖溶液中对S11参数的影响,从而分析电极形状对血糖检测精度的影响.研究表明:电极形状与血糖检测精度存在一定关系,在谐振点时,相较于方形电极和圆形电极,螺旋形电极所测得的S11参数幅值最小,其血糖检测精度最高,因此,该形状电极更适用于无创血糖检测.