使用涂有ZnO的光纤传感器,高灵敏度和实时检测糖尿病的乙生物标志物
Kankan Swargiary1, Suphavit Thaneerat1, Nuntaporn Kongsawang2
1International School of Engineering (ISE), Biomedical Materials and Devices for Revolutionary Integrative Systems Engineering Research Unit, Chulalongkorn University, Bangkok, 10330, Thailand.
Biosensors & bioelectronics
|December 14, 2024
概括
一种新的ZnO涂层光纤传感器可以检测呼吸中的乙,这是糖尿病的一个关键生物标志物. 这种非侵入性传感器为糖尿病监测提供了高灵敏度和选择性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 化学传感器 化学传感器
背景情况:
- 呼吸中的乙是一种与血糖水平和糖尿病相关的非侵入性生物标志物.
- 目前用于检测乙的方法可能是复杂的或侵入性的.
- 开发针对呼出的挥发性有机化合物 (VOC) 的敏感和选择性传感器对于疾病监测至关重要.
研究的目的:
- 开发和描述一个采用ZnO涂层的无核光纤传感器 (OFS),用于敏感和选择性的乙烯蒸汽检测.
- 通过呼吸分析评估传感器的性能,以潜在的非侵入性糖尿病监测.
主要方法:
- 用ZnO纳米粒子涂层的无核光纤 (NCF) 传感器的制造.
- 为多模式干扰 (MMI) 优化NCF传感区域长度 (3.4厘米).
- 使用各种挥发性有机物 (乙,甲醇,乙醇,异醇,多,烯) 测试OFS,其度为1至10 ppm.
主要成果:
- 涂有ZnO的OFS对乙 (0.116 nm/ppm) 具有很高的敏感性,并且对其他测试的VOC具有很好的选择性.
- 达到了亚的低检测极限3.26ppm.
- 证明了快速反应 (26秒) 和恢复 (32秒) 时间,在室温下30天内微小的漂移 (0.2%).
结论:
- 涂有ZnO的无核OFS是一个有前途的平台,用于敏感,选择性和非侵入性监测.
- 传感器的低成本制造和室温操作使其适用于实际的糖尿病管理应用.
- 这项技术有可能通过呼吸分析实时,非侵入性地监测代谢健康.
