血液生化参数快速检测技术的研究

发布时间：2017-12-21 17:29

  本文关键词：血液生化参数快速检测技术的研究　出处：《浙江大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：血液生化检测是常见的医疗诊断方式。快速检测对于诊室急救、野外等场合中得到病人的第一手资料具有重要作用。研制一种血液生化的快速检测仪器具有重要意义。本文主要研究血液生化参数的快速检测技术。检测对象包括血液电解质、血气以及血糖。本文的研究主要包含两个部分。第一,对各检测对象进行单参数检测。本文采用成本低、可批量生产的丝网印刷碳糊电极作为基底电极,采用固态导电聚合物作为内充电解质,制成全固态离子选择性电极及外参比电极,便于运输和储存,为后续的多参数检测打下基础。利用电化学仪对单参数检测电极进行测试测试,包括钠离子、钾离子、钙离子、氯离子、pH、碳酸根离子,得到每个参数校准曲线,重复性和一致性测试结果,测量结果相对标准误差在0.2%-6.5%,能斯特斜率接近理论值,且斜率标准差在±1.5-2.9mV/decade之间,一致性表现好。制备基于葡萄糖氧化酶的酶电极,对血糖进行检测,当浓度5.5 mmol/L时,SD=0.22mmol/L0.42mmol/L;浓度5.5mmol/L 时,CV 为 1.4%-2.2%7.5%,满足血糖仪测量精度要求。同时还提出了基于近红外光谱的人体血糖无损检测方法。被试对象服用葡萄糖后的1.5小时内,一定时间间隔内对被试的手掌进行了7次近红外光谱扫描,同时血糖仪测试被试指尖的精确血糖浓度。6个被试共获得42个样本,采用偏最小二乘法建模。实验结果表明,个体建模预测的精度(0.40 mmol/L)优于整体建模预测的精度(0.79mmol/L),本方法可用于血糖的无损检测尤其是个体检测。第二,将第一部分研究的七个检测电极集成到同一芯片,制备了多参数血液生化传感器,并与自主研究的便携式电化学分析仪相结合,用于血液生化参数的快速并行检测。对多参数生化传感器的测试分为两个阶段:1.对不同浓度检测对象的混合溶液进行了测量和分析,整体测试时间小于3分钟,测量得到的7个参数相关性均大于0.961。2.对真实血液样本中的进行了测量,测得的精度均接近仪器要求的值。由于实际血液样本成分比较复杂,干扰相对较大,尚有很大改进的空间。本文设计的多参数血液检测传感器具有快速、便捷、低成本、性能稳定等优势。本文重点研究了血液生化成分的快速检测技术,包括血液离子(钠离子、钾离子、钙离子、氯离子)和血气(pH、碳酸根离子、二氧化碳分压)对应电极的设计、制备、测量和计算,血糖电极的设计、制备和测量以及近红外无损血糖的测试,多参数芯片的集成和其在混合溶液及血液中的测试。实验结果表明本文所提出的检测方法快速、方便、精度高、性能稳定。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R446.1;TP212

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