【摘 要】
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随着人口老龄化进程的加速以及人们生活方式的改变,糖尿病已逐渐成为了严重威胁着人类生命健康的慢性非传染性疾病之一。末梢血检测血糖是应用最广泛的方法。但相比之下,持续血糖监测(CGMS)因能提供更加全面的血糖浓度和波动信息,对于治疗和预防糖尿病有着重大意义。葡萄糖传感器作为决定CGMS核心性能的重要组成部件,存在着监测性能及稳定性较差的问题从而限制了其在我国众多糖尿病患者中的推广使用。因此,本文研究并
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随着人口老龄化进程的加速以及人们生活方式的改变,糖尿病已逐渐成为了严重威胁着人类生命健康的慢性非传染性疾病之一。末梢血检测血糖是应用最广泛的方法。但相比之下,持续血糖监测(CGMS)因能提供更加全面的血糖浓度和波动信息,对于治疗和预防糖尿病有着重大意义。葡萄糖传感器作为决定CGMS核心性能的重要组成部件,存在着监测性能及稳定性较差的问题从而限制了其在我国众多糖尿病患者中的推广使用。因此,本文研究并提出了一种植入式微创葡萄糖传感器的简单制备及性能优化方法,旨在提高传感器的稳定持续监测性能的同时扩大其应用范围,帮助更多用户实现居家自我监测。本文的具体内容如下:针对当前传感器存在的传感面积小、氧匮乏、制作成本高及植入操作复杂等问题,提出了一种基于铂纳米修饰的不锈钢针型传感器以降低制作成本和简化其植入方法。根据电沉积的影响因素,设计三因素三水平正交实验确定了铂沉积的最优化条件,体外测试结果表明基于最优化铂纳米修饰的葡萄糖传感器可实现0-20 m M的线性监测,线性度为0.9987,但平均灵敏度较低,为39.75 n A/m M。针对上述传感器存在的灵敏度较低的问题,本文研究外膜对传感器性能的影响设计了一种具有氧气补充功能的夹心式分级多孔膜(SHPM-OS)来优化葡萄糖传感器的性能,在保证线性度恒定的同时,将平均灵敏度提高至109.38 n A/m M,最快响应时间为5s,相对灵敏度在10天内可维持在初始的90%以上。因而SHPM-OS外膜基本能实现优化传感器灵敏度的目标,且具有良好快速响应时间和稳定性,满足葡萄糖持续监测需求。为了将自制的SHPM-OS传感器应用到个人用户的持续监测中,根据其监测性能设计并制作了传感器的便携式控制与检测电路。体外测试结果表明,检测电路能正常控制驱动传感器并实现100 n A-3 u A范围的信号采集。与SHPM-OS传感器集成后基本能实现葡萄糖浓度在0-20 m M的便携式检测,重复性误差在10%以内,因此有望作为CGMS系统的关键器件。
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