摘要石墨烯是由碳原子构成的单层二维六角晶构造的碳质新材料，具有极高的机械强度、极大的比表面积、优异的电学性质、优良的生物亲和性等性质。基于上述性质，本文提出将二维材料石墨烯应用于一种新型、可拉伸、透明的表皮汗液电化学传感器。我们通过对石墨烯进行可延展结构的设计，并对功能区域表面进行功能化处理，在表面嫁接葡萄糖氧化酶和乳酸氧化酶。皮肤汗液中的一定浓度的葡萄糖、乳酸分子会选择性吸附并发生电化学反应，从石墨烯器件电学信号的变化就可以获得皮肤汗液中相应成分的浓度。该非侵入性葡萄糖、乳酸表皮传感器分别对于临床上糖尿病、自发性低血糖、肝脏疾病、代谢紊乱、药物毒性的快速检测与医疗提供了新的思路。81481

毕业论文关键词  石墨烯 葡萄糖 乳酸 生物传感器

毕业设计外文摘要

Title    Design of Epidermal Graphene Electrochemical Sensor 

Abstract Graphene is a two-dimensional material that is composed of single layer carbon atoms and hexagonal crystal structure。 It has distinguished properties like extremely high mechanical strength, ultra large specific surface area, sensitive electrochemical reactivity and biocompatibility。 Based on the above properties, this thesis proposes a novel design based on two-dimensional graphene for epidermal sweat sensing。   The design includes stretchable graphene circuits and functional surface treatment with glucose oxidase and lactate oxidase。 Glucose and lactic acid molecules in skin sweat may adsorb selectively on the epidermal graphene sensors and undergo electrochemical reaction。 We can gain the concentration information of relevant components in the sweat through the change of electrical signals of graphene device。 This non-invasive glucose and lactate skin sensor provide new mindsets for the fast detection and medical services on the clinical diabetes, spontaneous hypoglycemia, liver diseases, metabolic disorders and drug toxicity。

Keywords  graphene  glucose  lactate  biosensor

目录

1 绪论 1

1。1石墨烯的发现 2

1。2石墨烯的结构性能 2

1。3柔性石墨烯在生物电子学的潜在应用及意义 3

2可延展石墨烯传感器的器件设计 6

2。1可延展结构设计原理 6

2。2 电化学传感器原理 7

3可延展石墨烯传感器的实验制备 9

3。1单层石墨烯的生长 9

3。2 传感器阵列制备工艺 11

3。3 石墨烯表面功能化 12

3。3。1 葡萄糖传感器的制备 12

3。3。2 乳酸传感器的制备 12

4可延展石墨烯传感器的器件性能 13

结论

致谢

参考文献

1  绪论

近年来，柔性可穿戴传感器技术蓬勃发展，实现了电子皮肤，球形电子眼，心脏及大脑电信号传感和光电治疗的应用。而皮肤汗液分泌物包含重要的生物化学信息能直接反映人体机能与体征状况。但目前对汗液进行可穿戴传感的研究刚刚起步，如果通过非侵入性的方法对运动或极端环境下的皮肤汗液进行持续监测，获取重要的个人健康状况信息，在未来的医疗行业中会有重要的应用。由于汗液传感器需要对多种微量化学生物分子进行精确的监测，同时实现柔性可延展的皮肤应用，这就要求我们要针对不同传感材料本征属性进行柔性可拉伸器件力学设计，再对传感材料功能区进行选择性检测的生物化学修饰，从而得到适用于人体皮肤汗液检测的电化学生物传感器阵列。论文网