血糖监测生物传感器基于多带分环共振器单极天线

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 持续的血糖监测 (BGM) 对于糖尿病管理至关重要.
• 现有的侵入性方法对患者的遵从性和舒适性构成挑战.
• 非侵入性BGM技术在实际应用中非常受欢迎.

研究的目的:

• 推出一种新的,紧的,多频段的单极天线传感器,用于非侵入性,持续的人类血糖水平 (BGL) 监测.
• 设计一个利用不规则曲的分环共振器 (SRR) 超材料结构的传感器.
• 为了评估传感器的性能和灵敏度,用于实际的BGM.

主要方法:

• 在FR4基板上制造一个多带单极天线传感器,使用SRR元材料细胞.
• 使用3D电磁软件与人类手指幻影模型和Cole-Cole模型用于血糖变化的模拟.
• 使用真人手指测量共振频率,大小和相位移动的实验验证.
• 对不同葡萄糖水平和传感器角度相应的频率转移的分析.

主要成果:

• 传感器在多个共振频率 (0.94,1.5,3,4.6和6.3 GHz) 运行,带宽很大.
• 新型SRR超材料细胞在1.7GHz和4.4GHz创建口.
• 传感器表现出 24 MHz/mg/dL 的优越灵敏度.
• 该传感器具有实用,非侵入性血糖监测的潜力.

结论:

• 开发的天线传感器对于非侵入性血糖监测是有效的.
• 紧的设计和高灵敏度使其适用于连续的BGL跟踪.
• 这项技术在改善糖尿病管理和患者生活质量方面具有重大前景.