可連續(xù)監(jiān)測的柱狀三電極氧傳感器及測量系統(tǒng)的制作與測試.pdf

1、氧是人體生命活動的第一需要,在人的生命中起著至關重要的作用,對組織中氧濃度的檢測具有十分重要的臨床意義。目前,大多數(shù)檢測方法都只能測試某一時刻的組織氧濃度,限制了學者們對生理過程的研究,而可連續(xù)監(jiān)測的氧傳感器解決了這個問題,它可以對氧濃度進行連續(xù)實時檢測。此外,氧傳感器是生物電化學葡萄糖傳感器的基礎電極,將葡萄糖氧化酶(GO)與過氧化氫酶(CAT)固定到氧傳感器外層膜表面,酶作為催化劑,葡萄糖與氧反應,用氧傳感器檢測氧的消耗量,從而檢測

2、葡萄糖的濃度。
　　 氧傳感器對氧的檢測主要是基于貴金屬電極表面氧的電化學反應,恒電位型三電極氧傳感器也是基于這個原理的。三電極氧傳感器由工作電極(Pt)、參比電極(Ag)和對照電極(Pt)組成,內層膜采用固態(tài)親水性的聚甲基丙烯酸羥乙酯,替代傳統(tǒng)氧傳感器中的液體電解質,大大減小的傳感器的體積,外層膜采用疏水性的液態(tài)硅膠,能夠阻止除氧之外的其他物質擴散到電極表面,減少測試環(huán)境中其他物質的干擾,提高了測量的精確度。文中詳細描述了柱狀

3、三電極氧傳感器的整個制作過程。
　　 本課題采用恒電位測量電路,使氧傳感器的參比電極與工作電極之間的電勢差恒定,同時測定工作電極上的電流數(shù)值。利用Prote199SE軟件繪制氧傳感器測量電路原理圖以及PCB線路板,并焊接電路。使用LabVIEW8.6軟件編寫數(shù)據(jù)采集與存儲程序,將DAQ數(shù)據(jù)采集卡采集到的數(shù)據(jù)以Excel表格的形式存儲到PC機上,便于分析。
　　 氧傳感器性能的測試是本課題的一個重點內容。植入式氧傳感器除了

4、在外形和尺寸上要滿足要求外,還應該具有良好的穩(wěn)定性和較長的使用壽命。文中主要分析了氧傳感器的響應時間、動態(tài)響應及其穩(wěn)定性,包括日內穩(wěn)定性和隔日穩(wěn)定性。從實驗數(shù)據(jù)可以看出,氧傳感器的響應時間平均為20秒,氧分壓從0到21%時(空氣泵速度為2.5L/min)氧傳感器的動態(tài)響應時間約4min,在穩(wěn)定性方面氧傳感器的日內穩(wěn)定性好于隔日穩(wěn)定性。此傳感器的性能還有待改善。
　　 本課題研究的都是植入式氧傳感器的離體特性,因此未來還要對氧傳感