快速診斷生物醫(yī)學(xué)傳感器及其檢測微系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對疾病前兆的的早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防成為人類健康事業(yè)的重要發(fā)展方向。利用生物技術(shù)、電子技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)新的生物醫(yī)學(xué)傳感器，進(jìn)行人體生化指標(biāo)的快速診斷技術(shù)研究，這無論在醫(yī)院、個人還是其它相關(guān)部門都具有很大的應(yīng)用前景和推廣價值。 本論文結(jié)合新材料技術(shù)、微機(jī)械加工等技術(shù)，進(jìn)行了單參數(shù)生物傳感器電極和兩參數(shù)生物傳感器電極的制備工藝的探索與研究。在此基礎(chǔ)上，利用生物酶與相應(yīng)底物的特異性反應(yīng)原理，結(jié)合

2、納米技術(shù)和電化學(xué)電流檢測方法，開展了對葡萄糖、乳酸等生化參數(shù)的快速檢測及其集成化技術(shù)研究。 成功地開發(fā)出單參數(shù)葡萄糖、乳酸生物傳感器。結(jié)合傳感器的應(yīng)用，研制出手持式多通道生化快速檢測儀，對葡萄糖溶液，其測量范圍為1～25mM；測試時間為15秒；對乳酸溶液，其測量范圍為1～16mM，測試時間僅需25秒。測試精度為±0.1mM。檢測儀為手持式多通道設(shè)計，成本低，功能強(qiáng)，根據(jù)傳感器種類不同，可以進(jìn)行不同參數(shù)的測量。整機(jī)功耗為36mW，

3、可以不間斷進(jìn)行200次以上的測試。 成功的開發(fā)出用于雙參數(shù)集成傳感器研究的兩通道檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)對傳感器電流信號的檢測其精度為12.2nA，其檢測范圍可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。系統(tǒng)有自動觸發(fā)，數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)分析等功能，可以很方便的用于集成傳感器的研究。 在單參數(shù)傳感器研究的基礎(chǔ)上，利用自行研制的兩通道檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對葡萄糖、乳酸集成生物傳感器的檢測和分析。結(jié)合手持式葡萄糖、乳酸快速檢測儀進(jìn)行檢測，在8秒時得出葡萄糖得檢測結(jié)果

4、，在12秒時得出乳酸的檢測結(jié)果。和單參數(shù)傳感器相比，其檢測效率更高、成本更低。另外，研制出丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AlanineAminotransferase，簡稱ALT)，天門冬氨酸氨基移換酶(AspartateAminotransferase，簡稱AST)，血紅蛋白(Hemoglobin，簡稱HB)和肌酸激酶(Creatinekinase，簡稱CK)四個參數(shù)檢測儀表，并將之用于傳感器研究，該系統(tǒng)對電流的檢測精度為0.2nA，范圍有0.1