皮下植入式持续血糖监测微传感器技术研究

发布时间：2020-12-13 08:23

　　糖尿病是一种多因素复杂疾病,在我国呈高发流行趋势。如何对其实施精准医疗是一个严峻挑战。随着可穿戴技术与移动互联网、大数据技术的不断融合,持续血糖监测系统(CGMS,Continuous Glucose Monitoring System)正逐渐成为糖尿病精准防控的重要工具。本文研究了影响CGM传感器性能的关键因素,综合运用化学沉积、电泳成膜、表面金属化和微机电加工等技术开发了新型传感器系统,通过创新性的结构设计与微纳技术应用,发展出不锈钢针基底的单针型CGM(Continuous Glucose Monitoring)传感器、单层双面型柔性CGM传感器、以及“微米线型”无酶CGM传感器。论文主要完成的工作包括:1.对CGMS的基本原理进行了系统研究,特别以葡萄糖氧化酶型的电化学葡萄糖传感器为主线,通过查阅并分析比较,研究了 CGMS系统所面临的主要技术难题,对近年来为克服这些难点所产生的重要研究成果与解决方案进行了综述性研究。2.开展了以不锈钢针为基底的单针型CGM传感器研究。综合运用表面绝缘处理及微细加工技术,研制出一种无需助针器,可直接植入皮下的不锈钢单针型CGM传感器。3.研究了... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２葡萄糖捡测系统中电化学反应示意图??

—Ｌ？——??３５０?ｍＶ??图１－２葡萄糖捡测系统中电化学反应示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｇｌｕｃｏｓｅ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｓｙｓｔｅｍ??３??

各种各样不同的电极设计、材料选择，固定化方法或酶组成的电流型酶??电极相继问世。根据葡萄糖氧化的电化学反应中电子传递的类型和发展，电化学葡萄糖??传感器技术可分为四代，如图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??图１－３四代电流型葡萄糖传感器原理模型；（ａ）以天然的氧为电子传递介质；（ｂ）以??人工氧化还原试剂为电子媒介；（ｃ）是免介体的反应模型；（ｄ）为无酶直接电子氧化型??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，如图卜３（ａ）所示，以氧气作为电子传递剂，在检测速度与抗干扰性上都??差强人意［９］。为了解决氧气作为电子传递剂受氧扩散速度的制约，在１９７０年开始有学者??发表了以电子媒介来代替氧的葡萄糖氧化酶葡萄糖传感器，即所谓的第二代电化学葡萄??糖传感器［１（）］


本文编号：2914240