1。3。2 第二代血糖传感器
第二代葡萄糖生物传感器相比第一代生物传感器有了很大改变。检测时候,可以 不涉及氧气,也不涉及双氧水,从而避免与血液中其它多余物质的反应,也不需要考 虑大气中氧气分压变化,同时还能够降低传感器工作电位。第二代传感器是基于电子 媒介体的电流型生物传感器,通过化学介体或者某种特定生物分子取代第一代传感器 反应之间的电极之间电子传递(O2PH2O2),其原理变为公式:
葡萄糖 + 2Med0x → 葡萄糖酸内脂+2Medred+2H+ (1-3)
2Medred-2e- → 2Med0x (1-4)
(其中 Med0x 和 Medred 是葡萄糖氧化酶的两种转态,分别为氧化状态和还原状态) 第二代血糖检测系统在检测血液中葡萄糖浓度时,能够有效避免其他活性物质干
扰,从而提高了血糖监测的精确性。
1。3。3 第三代血糖传感器
第三代血糖检测系统不需要酶介体,直接利用酶和电极间的直接电子传递,因为 本身性质原因,需要选择合适的接合试剂,把酶直接固定在电极上,或将酶固定到一些 多孔电聚合物修饰电极上,使酶的氧化还原活性中心与电极接近,直接电子传递就相 对容易进行[6] 。使电极的响应速度更快、灵敏度更高,真正实现酶的专一和高效催化
[20]。经过大量的临床实践,这种新型的传感器仅仅适用于少数氧化还原蛋白酶,而且
电子传输的速率也没有达到预期的高度,因此需要进一步改进。
1。4 设计目的和意义
随着社会的不断发展,未来医学模式将逐渐不再是单纯的治疗型,而是逐渐走向 预防和治疗相结合的一种新医疗的模式,而且伴随个人健康意识提高,相信在不久的 将来,家用医疗预防健康监测设备将是家中一种新的“家电”。通过设计一个血糖仪,文献综述
可以方便糖尿病患者时刻了解自己的血糖浓度,不再需要去医院排队等候检测血糖, 给患者治疗节约时间。血糖仪可以在家里自己检测血糖浓度,患者能够根据自己本身 血糖浓度变化,设计相应的合理饮食从而避免血糖浓度超标,达到预防的目的。当检 测血糖浓度超标时,第一时间告知医生,得到有效治疗,不在需要进行血糖检测这一 环节,耽搁患者治疗的最佳时间,血糖浓度的获取也对医生治疗糖尿病并发症提供了 一个重要判断依据。
本文设计各章节安排如下:
第二章 血糖仪整体设计:介绍的整体方案设计思路,提出血糖浓度和电流之间 关系,同时也简单介绍组成系统的器件。
第三章 系统硬件电路设计:包括微弱信号检测、电流电压转换、信号放大、滤 波处理、最小应用系统和几个功能模块的设计,最后把这几个独立模块进行仿真。
第四章 系统软件设计:介绍软件总体设计程序框图,独立软件模块框图,编译 连接好第三章第四章节模块,进行系统总体的仿真,并解决在仿真过程中出现的问题 和解决方法,最后对全文做出总结和展望。
第二章 血糖仪的整体设计
2。1 方案总体设计
本系统设计,采用电化学法对血糖进行信号采集。电化学方法是一种比较成熟的 血糖检测方法,通过采集患者的血液,滴在具有葡萄糖氧化酶的试纸上,通过带有电 压的(0。5V)血糖探针检测血糖与氧气发生反应而产生微弱的电流信号。此信号非常 小,通常是 uA 级别,因而很容易造成测量结果不准确。因此,在本设计中,需要独 立设计一个硬件电路来处理弱电流信号,保证最后测得信号的精确性。获得弱电流信 号后需要对其处理,最后才能在液晶显示器上显示。信号处理分为五大步骤:第一步, 转化为 Proteus 软件能够识别的电压信号;第二步,放大微弱电压信号;第三步,处 理信号,消除系统产生的噪声;第四步设计其它辅助功能(报警);第五步,液晶显 示血糖浓度。在本系统仿真里面,电压和血糖的线性关系需要经过大量实验亲自测试, 才能得出电流和血糖浓度之间关系,下面一个小节介绍电流与血糖浓度关系。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766- STC89C52单片机的血糖仪设计+源程序+电路图(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_89871.html