皮下植入式持續(xù)血糖監(jiān)測(cè)微傳感器技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 08:23
糖尿病是一種多因素復(fù)雜疾病,在我國(guó)呈高發(fā)流行趨勢(shì)。如何對(duì)其實(shí)施精準(zhǔn)醫(yī)療是一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。隨著可穿戴技術(shù)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷融合,持續(xù)血糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CGMS,Continuous Glucose Monitoring System)正逐漸成為糖尿病精準(zhǔn)防控的重要工具。本文研究了影響CGM傳感器性能的關(guān)鍵因素,綜合運(yùn)用化學(xué)沉積、電泳成膜、表面金屬化和微機(jī)電加工等技術(shù)開發(fā)了新型傳感器系統(tǒng),通過創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與微納技術(shù)應(yīng)用,發(fā)展出不銹鋼針基底的單針型CGM(Continuous Glucose Monitoring)傳感器、單層雙面型柔性CGM傳感器、以及“微米線型”無酶CGM傳感器。論文主要完成的工作包括:1.對(duì)CGMS的基本原理進(jìn)行了系統(tǒng)研究,特別以葡萄糖氧化酶型的電化學(xué)葡萄糖傳感器為主線,通過查閱并分析比較,研究了 CGMS系統(tǒng)所面臨的主要技術(shù)難題,對(duì)近年來為克服這些難點(diǎn)所產(chǎn)生的重要研究成果與解決方案進(jìn)行了綜述性研究。2.開展了以不銹鋼針為基底的單針型CGM傳感器研究。綜合運(yùn)用表面絕緣處理及微細(xì)加工技術(shù),研制出一種無需助針器,可直接植入皮下的不銹鋼單針型CGM傳感器。3.研究了...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:128 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2葡萄糖撿測(cè)系統(tǒng)中電化學(xué)反應(yīng)示意圖??
—L?——??350?mV??圖1-2葡萄糖撿測(cè)系統(tǒng)中電化學(xué)反應(yīng)示意圖??Fig.?1-2?The?electrochemical?reaction?illustration?of?the?glucose?measurement?system??3??
各種各樣不同的電極設(shè)計(jì)、材料選擇,固定化方法或酶組成的電流型酶??電極相繼問世。根據(jù)葡萄糖氧化的電化學(xué)反應(yīng)中電子傳遞的類型和發(fā)展,電化學(xué)葡萄糖??傳感器技術(shù)可分為四代,如圖1-3所示。??Glucose?Gluconolactone?Glucose?Gluconolactone??a?〇2^"%〇2?b??丨?6.、-?1??Glucose?Gluconolactone??\?Glucose?Gluconolactone??g〇7?、、'?,??ML?d?W??L?裂?]??I?e’?、?1??圖1-3四代電流型葡萄糖傳感器原理模型;(a)以天然的氧為電子傳遞介質(zhì);(b)以??人工氧化還原試劑為電子媒介;(c)是免介體的反應(yīng)模型;(d)為無酶直接電子氧化型??Fig.?1-3?Four?generation?model?of?amperometry?glucose?sensor.?(a)〇2?as?nature?electrical??meditator;?(b)artificial?redox?agent?as?electrical?mediator;?(c)mediatorless;?(d)enzyme?free??由于第一代,如圖卜3(a)所示,以氧氣作為電子傳遞劑,在檢測(cè)速度與抗干擾性上都??差強(qiáng)人意[9]。為了解決氧氣作為電子傳遞劑受氧擴(kuò)散速度的制約,在1970年開始有學(xué)者??發(fā)表了以電子媒介來代替氧的葡萄糖氧化酶葡萄糖傳感器,即所謂的第二代電化學(xué)葡萄??糖傳感器[1()]
本文編號(hào):2914240
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:128 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2葡萄糖撿測(cè)系統(tǒng)中電化學(xué)反應(yīng)示意圖??
—L?——??350?mV??圖1-2葡萄糖撿測(cè)系統(tǒng)中電化學(xué)反應(yīng)示意圖??Fig.?1-2?The?electrochemical?reaction?illustration?of?the?glucose?measurement?system??3??
各種各樣不同的電極設(shè)計(jì)、材料選擇,固定化方法或酶組成的電流型酶??電極相繼問世。根據(jù)葡萄糖氧化的電化學(xué)反應(yīng)中電子傳遞的類型和發(fā)展,電化學(xué)葡萄糖??傳感器技術(shù)可分為四代,如圖1-3所示。??Glucose?Gluconolactone?Glucose?Gluconolactone??a?〇2^"%〇2?b??丨?6.、-?1??Glucose?Gluconolactone??\?Glucose?Gluconolactone??g〇7?、、'?,??ML?d?W??L?裂?]??I?e’?、?1??圖1-3四代電流型葡萄糖傳感器原理模型;(a)以天然的氧為電子傳遞介質(zhì);(b)以??人工氧化還原試劑為電子媒介;(c)是免介體的反應(yīng)模型;(d)為無酶直接電子氧化型??Fig.?1-3?Four?generation?model?of?amperometry?glucose?sensor.?(a)〇2?as?nature?electrical??meditator;?(b)artificial?redox?agent?as?electrical?mediator;?(c)mediatorless;?(d)enzyme?free??由于第一代,如圖卜3(a)所示,以氧氣作為電子傳遞劑,在檢測(cè)速度與抗干擾性上都??差強(qiáng)人意[9]。為了解決氧氣作為電子傳遞劑受氧擴(kuò)散速度的制約,在1970年開始有學(xué)者??發(fā)表了以電子媒介來代替氧的葡萄糖氧化酶葡萄糖傳感器,即所謂的第二代電化學(xué)葡萄??糖傳感器[1()]
本文編號(hào):2914240
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