葡萄糖传感器原理测水线性很好，测血很差是什么原因

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-09-25 07:08 标签： 葡萄糖传感器综述
用了这个传感器，通过汗水就能测算出葡萄糖了！？
　　糖尿病患者一天需要数次使用血糖仪刺破手指采血来监测血糖水平。为减轻糖尿病患者在指尖采血的痛苦，日前美国德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员研发了一款非入侵性可穿戴电化学生物传感器，能够从糖尿病患者的汗水中测算出葡萄糖水平。
　　这款柔性设备将堆叠金属/金属氧化物薄膜集成到一个多孔聚合物纺织品内，其将和血糖检测条一样会发生酶促反应。不过这款可穿戴传感器的分析对象不是血液，而是少量的汗水。 研究人员设计了一种可以令汗水平均分布的传感器，使其充分与集成电极接触。 另外，当这款设备捕获葡萄糖氧化酶分子后， 聚合物的表面会发生改变。
　　此外，这款传感器还能反映出汗液化学成分会发生改变的事实。比如pH值会发生改变，而运动或压力也能导致皮质醇和乳酸化合物出现变化。
　　目前，研究小组已在糖尿病患者身上成功测试了他们开发的原型产品。
　　资料来源：中国新材料网
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谢谢，意思是投文章的时候，人家会要所有的数据是吗？
不好意思，应该是除以平均值的，不是线性的斜率
不会要，一般就要个平均值。
从医院拿回来就处理好了，老板在医院有熟人，所以，直接接能滴加到碱液里测了。
我从医院里拿回来的浓度是10mM的，碱液的体积是70mL，直接加到碱液去，这个浓度被稀释了好小啊，不知道怎么办，求助，万分感谢。。。。
我碱液的体积小啊，才10mL,没遇到你这样的问题，也不懂了，你想办法减少碱液的体积吧只能，
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酶注射式葡萄糖生物传感器检测算法研究
【摘要】：酶电极具有特异性强、不易受到干扰的特点,因此被广泛应用于生物传感器中。其中,固定化酶由于其较好的稳定性,成为了制备酶电极的主要方法之一。但发酵工艺中的高温灭菌过程使得固定化酶生物传感器无法在线使用,导致不能实时控制葡萄糖的补加量,影响发酵的质量和产率。为了解决这一问题,有学者提出用酶液代替固定态“酶膜”。本实验室制备了一台酶注射式葡萄糖生物传感器,该传感器基本达到实际应用的标准,但与成熟的“酶膜式”传感器相比,在检测时间、稳定性等性能指标上略有差距。究其原因在于游离态酶相较于固定化酶在结构上发生了改变,影响了葡萄糖氧化酶的催化效率。为了设计更加适合液态酶工作的传感器结构以及更加高效的浓度检测算法,本研究建立了酶注射式葡萄糖生物传感器的数学模型,描述液态酶在传感器中的工作过程,找到了液态酶与固定化酶在反应中的差异及在模型中的表现形式。以此为依据,设计了更加合理的传感器检测算法。论文的主要工作如下:(1)建立了酶注射式葡萄糖生物传感器的机理模型,通过实验验证模型准确性。根据酶促反应动力学方程,结合电化学知识建立了液态酶在传感器中工作的机理模型。通过检测1mg/ml和2 mg/ml的葡萄糖溶液,得到响应电压数据。在MATLAB中,通过cftool工具拟合出响应电压与时间的函数关系,确定了机理模型的相关参数。将浓度值3 mg/ml带入模型得到预测曲线,对比预测曲线与传感器检测数据拟合后的曲线,验证模型准确性。结果表明,氧化酶米氏常数Km为1.97,数学模型与实际传感器工作模型基本相同,证明了所建立模型可以近似的描述实际电压变化规律。(2)通过酶促反应动力学方程,设计了一种用电压变化曲线线性部分斜率推导被测物浓度的检测算法,通过实验验证了该算法的精确性。结合酶促反应机理模型,分析了原检测算法的不足。建模过程中发现了响应电压线性部分斜率与待测物浓度的函数关系,设计了新的检测算法,提升了检测速度。通过酶注射式传感器分别检测1mg/ml、2mg/ml的葡萄糖溶液并记录电压随时间变化曲线,得到曲线线性部分斜率。通过已建立的机理模型,计算出参加反应的氧化酶的米氏常数KM为1.59。检测3mg/ml葡萄糖标准液的电压变化曲线得到线性部分斜率,并将其代入建立的浓度算法方程,推算出被测物的浓度为3.04mg/ml。其精确度为98.67%,验证了该检测算法的精确性。(3)分析基于LJD-eWin5S型嵌入式触控PC的人机交互平台,实现了酶注射式葡萄糖生物传感器的浓度检测算法。在人机交互平台的标定环节加设了用于区分标定次数的标志位以及用于储存电压曲线线性阶段斜率以及氧化酶米氏常数的变量,并通过两次标定得到米氏常数和已知浓度电压曲线线性阶段变化斜率。在浓度分析环节修改了原检测算法,将米氏常数加入计算环节。根据建立的机理模型,对比已知浓度电压线性变化斜率得到待测液的浓度。将适用于酶注射式葡萄糖生物传感器的浓度检测算法通过编程写入嵌入式触控PC中数据分析模块,最终在传感器中实现了检测算法。
【关键词】：
【学位授予单位】：北京工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2015【分类号】：TP212.3【目录】：
摘要4-6Abstract6-10第1章 绪论10-14 1.1 课题背景10-11 1.2 检测方法与原理概述11-12
1.2.1 葡萄糖浓度检测方法介绍11
1.2.2 酶电极简介11-12 1.3 论文研究思路与内容安排12-13 1.4 本章小结13-14第2章 酶注射式葡萄糖生物传感器分析14-22 2.1 工作原理14-15 2.2 系统结构分析15-20
2.2.1 结构设计15-16
2.2.2 系统硬件组成16-17
2.2.3 存在问题17-20 2.3 改进方案20 2.4 小结20-22第3章 酶注射式葡萄糖生物传感器建模研究22-34 3.1 建模方法研究22-25
3.1.1 基于数据驱动的建模方法22-23
3.1.2 机理建模23-25 3.2 传感器机理建模25-28 3.3 验证实验28-32
3.3.1 实验设计28
3.3.2 模型精确性实验28-31
3.3.3 测试结果分析31-32 3.4 小结32-34第4章 酶注射式葡萄糖生物传感器浓度检测算法研究34-54 4.1 环境因素对酶活力的影响研究34-38
4.1.1 PH值对酶活力的影响研究34-37
4.1.2 温度对酶活力的影响研究37-38 4.2 酶注射式生物传感器的检测算法设计38-45
4.2.1 检测算法分析38-39
4.2.2 检测算法设计39-40
4.2.3 算法精确性验证40-43
4.2.4 检测算法对比43-45 4.3 检测算法软件实现45-53
4.3.1 开发平台简介45-47
4.3.2 软件结构介绍47-48
4.3.3 人机交互界面48-51
4.3.4 检测算法的实现51-53 4.4 小结53-54第5章 实验与结果分析54-62 5.1 传感器性能实验54-58
5.1.1 传感器检测指标54
5.1.2 实验准备54-55
5.1.3 检测时间实验55-56
5.1.4 精确度实验56-57
5.1.5 稳定性实验57-58 5.2 实验结果分析58-59 5.3 生物传感器检测性能对比59-60 5.4 小结60-62总结与展望62-64 总结62-63 展望63-64参考文献64-68攻读硕士学位期间所取得的学术成果68-69致谢69
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